Julius Rosenberg był synem żydowskich imigrantów z Polski, którzy osiedli w Nowym Jorku. Już w wieku 18 lat wstąpił do amerykańskiej Ligi Młodych Komunistów, gdzie poznał Ethel Greenglass, początkującą aktorkę i piosenkarkę, którą niepowodzenia zmusiły do objęcia posady sekretarki w firmie wysyłkowej. Pobrali się, gdy tylko Julius skończył studia inżynierskie w Nowym Jorku i dostał posadę jako cywilny pracownik armii.

Obiecująca kariera została przerwana w 1945 roku, gdy wyszły na jaw związki Rosenberga z komunistami i został wydalony z wojska. Ale już wtedy współpracował od trzech lat z KGB. Był właścicielem małego warsztatu, więc nie był w stanie osobiście zdobywać dla Rosjan żadnych istotnych informacji, jednak pod kierownictwem rosyjskich agentów udało mu się zorganizować sprawną siatkę szpiegowską. Rekrutował inżynierów o poglądach komunistycznych, którzy pracowali dla wojska i przemysłu zbrojeniowego. Udało mu się też zwerbować brata Ethel i pracownika ośrodka jądrowego w Los Alamos Davida Greenglassa.

Gdy w 1949 roku Rosjanom udało się zbudować bombę atomową w tempie, które zadziwiło Zachód, Amerykanie rozpoczęli intensywne poszukiwania tzw. szpiegów atomowych. FBI rozbiło siatkę Rosenbergów w 1950 roku. Do tego czasu udało im się jednak przekazać do ZSRR dziesiątki tysięcy stron dokumentów na temat nowoczesnego uzbrojenia i kluczowe informacje o budowie bomby atomowej.

Po szybkim procesie skazano parę szpiegów na śmierć. Wyrok wykonano w 1953 roku. Rosenbergowie do końca nie wydali swoich współpracowników, nie przyznali się też do winy. Jednak w 1997 r. dawny oficer wywiadu radzieckiego Aleksander Fieklisow przyznał, że Julius Rosenberg był jego agentem.

W krajach komunistycznych Rosenbergów obwołano bohaterami. Nazwiskiem małżeństwa nazywano ulice i parki. W Polsce Leon Kruczkowski napisał sztukę poświęconą losom Rosenbergów, a Ludmiła Marjańska w 1953 r. opublikowała na łamach „Twórczości" wiersz „Ethel".