W przeciwieństwie do wielu amerykańskich noblistów, którzy emigrowali z Europy do Ameryki, życiowa podróż O'Keefe'a przebiegła w odwrotnym kierunku. Urodzony w 1939 roku, nie miał łatwego dzieciństwa. Rodzice przybyli z biednej i ogarniętej w latach 20. wojną domową Irlandii. Edukację akademicką rozpoczął w City College of New York. Ta jedna z najstarszych amerykańskich uczelni publicznych powstała, aby kształcić dzieci niezamożnych imigrantów.
Po uzyskaniu stopnia bakałarza (odpowiednik naszego licencjata) O'Keefe na dalsze studia wyjechał do Kanady na Uniwersytet McGill w Montrealu. Kolejny etap edukacji noblisty miał już miejsce w Wielkiej Brytanii. Wysłany na praktykę doktorską w 1967 roku przez US National Institute of Mental Health podjął pracę i studia na University College London. Pracuje tam do dziś, od 1987 roku z tytułem profesora.
Jego żoną od ponad 50 lat jest prof. Eileen O'Keefe, specjalistka od zdrowia publicznego. Poznali się jeszcze podczas studiów w Nowym Jorku. Razem uczęszczali na zajęcia z filozofii. Do dziś ta dyscyplina pozostaje częstym tematem ich rozmów.
John O'Keefe jest pasjonatem koszykówki, zwłaszcza w jej amerykańskim wydaniu – regularnie śledzi rozgrywki ligi NBA. W czasie wolnym od zajęć sam chętnie wychodzi z piłką na boisko. Małżeństwo O'Keefe ma dwóch synów.
Neurobiologią John zainteresował się pod koniec lat 60. Intrygowało go szczególnie, skąd mózg wie, gdzie się znajdujemy, ?i jak pozwala nam dotrzeć ?do określonego miejsca. ?W 1971 roku podczas eksperymentów ze szczurami badacz odkrył w hipokampie – jednej ze struktur mózgu – specyficzne komórki, które za to odpowiadają. Od tej pory głównym polem zainteresowania noblisty stała się właśnie budowa hipokampu i jego znaczenie dla pamięci.
