Академик Иосиф Орбели родился 20 марта 1887 года в семье Абгара Орбели в Кутаиси. Вскоре семья переехала в Тифлис, где Иосиф учился в 3-й мужской гимназии. Не нарушая уже сложившуюся традицию, вслед за своими старшими братьями, после окончания гимназии в Тбилиси отправляется в Санкт-Петербург и поступает на историко-филологический факультет Императорского университета.
В студенческие годы на Иосифа обратил внимание именитый востоковед, этнограф и археолог Н. Я. Марр. Как и в случае с Левоном, чьим проводником к созданию эволюционной физиологии стал лауреат Нобелевской премии И. П. Павлов, Николай Яковлевич указал направление, в котором должен был развивать свою деятельность самый младший из братьев Орбели.
Марр приглашает своего будущего последователя принять участие в раскопках древнего армянского города Ани. К сожалению, большинство результатов Анийских археологических экспедиций, которые проводились на протяжении нескольких десятилетий утрачены после 1915 года. Это был период, когда шла Первая Мировая Война и русская армия под давлением турецких войск отступала на Кавказ. А вместе с ними уходили и археологи, оставляя за собой громадные работы. Иосиф Орбели был сердит и взволнован тем, что видел, как турецкие солдаты стирали с лица земли очищенные от вековых наслоений армянские надписи. Но было такое время, которое не щадило ничего и никого!
С 1920 по 1951 годы жизнь и деятельность Иосифа Орбели разворачивается вокруг Эрмитажа, сначала как создателя и хранителя отдела Востока, а с 1934 года как директора Эрмитажа, крупнейшего музея мира. Музея, который, как и стойкие петербуржцы, пережил блокаду, который, как и смелые горожане, своеобразным образом голодал и мерз, впрочем, без своих ценных экспонатов, ведь Иосиф Абгарович во имя их спасения организовал невиданную по сложности перевозку его сокровищ. А сам стал охранять безмолвные стены музея, чтобы потом, после окончания Второй мировой войны, с пламенной ораторской речью и обвинениями о чудовищных разрушениях памятников культуры и искусства выступить свидетелем на Нюрнбергском процессе. На обвинения ученого адвокаты фашистов приводили доводы о якобы некомпетентности директора музея, который не в курсе военного дела, не является специалистом и даже не артиллерист и не может судить о попадании снарядов в памятники культуры, в частности в Эрмитаж. Однако ответ Иосифа Абгаровича в эмоциональном смысле был сильнее всех доводов защитников гитлеровцев: «Я никогда не был артиллеристом, но в Эрмитаж попало тридцать снарядов, а в расположенный рядом мост всего один, — в этих пределах я артиллерист».
В тяжелые годы для Советского Союза, а именно в 1943 году, когда шли ожесточённые бои Великой Отечественной войны, по инициативе Иосифа Орбели в Армении была создана Академия наук. Будучи светилом науки, он осознавал, что армянский народ предрасположен к научной деятельности и в будущем внесет большой вклад в науку.