张伯伦1828年9月8日出生于缅因州的布鲁尔，是他父亲五个孩子中最大的一个。其家乡是一个靠农业和造船的海边小镇。他的名字取自一位当日传奇性的美国海军准将詹姆斯-劳伦斯。童年时代的张伯喜爱多彩的户外活动，尤其是骑马，7岁的时候就已经可以驾驭骏马在自己的农场飞奔了。而到了十几岁的时候，张伯伦的性格却是有了很大的转变，变得出奇的内向害羞，如同其父亲一样沉默寡言，1848年张伯伦进入了包林大学（Bowdoin）主修文学和修辞学。在大学张伯伦自己给自己取了一个新的名字---约书亚。大学期间，其获得过写作和演讲的校际一等奖。作为一名学生，张伯伦绝对是那种让老师欣赏的标准好学生。此时张伯伦最大的爱好也从骑马演变为了拉奏低音古提琴。

　　1856年毕业多年业已取得硕士学位的张伯伦被包林大学聘为了修辞和演讲学教授。之后又被聘为现代语言学的教授。在这些位置上张伯伦发挥的很好，他能够流利地使用希腊语，拉丁语，法语，德语，希伯来语，意大利语，阿拉伯语还有与叙利亚语足足八种外语。在当时的包林大学看作是无价之宝般的人才。

　　随着1861年后，内战的爆发，张伯伦平静舒适的教书匠生涯也被打破了。他的不少同事和学生纷纷加入了北军投入了血腥的战争之中。面对到欧洲教书远离战争的机会，张伯伦最终还是留在了美国并被征招加入了志愿军。参军后被任命为中校担任第20缅因志愿步兵团的副指挥官。其团长为一名西点毕业生阿尔伯特·艾姆斯，从某种意义上来说他成了张伯伦的一位杰出的好老师。在这个团里的指挥官中还有张伯伦的最小的弟弟汤姆-张伯伦，一名见习准尉。

　　第20缅因接到的头一个命令就是参加了内战史上最血腥的一天战斗---安特提姆战役。在马里兰的南山与南军的一支部队展开了首次战斗。头一回面对真实战斗的张伯伦，似乎是被血腥所吓煞了，整个战斗中呆若木鸡，幸亏团长艾姆斯的顽强指挥击退了南军的进攻。1862年12月，第20缅因又参加了菲特烈伯格战役，这次战役是北军所经历的最惨重的失败。张伯伦日后回忆那次战役如同是在和“死神”露营一般。也许是经过前次的经历，张伯伦这一回表现的很不错，沉着冷静地带着部队顺利撤出了被南军炮火所覆盖的城市。经历这两次的大战役后的1863年春天，张伯伦和第20缅因平安无事地在休整中度过。到了5月，他们又参加了查尔斯韦拉战役，此战中团长艾姆斯在双方的枪林弹雨中阵亡。其间，张伯伦已经学习和提高了很多自己的军事修养，从一个彻底的门外汉而成长为一个能独当一面的指挥官。在了查尔斯韦拉战役中团长阵亡的情况下出色地接替了指挥权，带领部队突破南军包围。战后被提拔为上校正式负责了第20缅因的指挥官之职。

　　时间很快到了6月底，张伯伦的部队也随着伯特马克河军团回防了宾西法尼亚州，在盖蒂斯堡他将迎来自己命运的转折点。在盖蒂斯堡战役的第二天，第20缅因志愿步兵团作为第三军的一部分赶到了战场，随即就被派往驻守北军战线的最左翼小圆山。这里是北军战线的最左端，边山就是笔直的山崖，小圆山海拔400米，全山被郁郁葱葱的各种树木所密密覆盖。上午10点左右，南军的胡德师中的两个旅向北军左翼发动了进攻，其中的德克萨斯第5和第6步兵团，阿拉巴马第13步兵团朝着由第20缅因驻守的小圆山发动了进攻。战斗一开始就陷入了苦斗之中，双方全都是拼出了全力。张伯伦组织起了猛烈的火力阻击，其部队就如同是钉子一般牢牢地扎在小圆山，一步也不肯后退。张伯伦很清楚，如果他这里被攻破了，整个北军战线就有被突破保卫撕裂的危险。

　　“各位，我们今天的战斗将决定这场战役的结果，而我也深信这次战役的结果也将决定这场战争。我们不能后退，我们也无路可退！”张伯伦在战斗中如此地自己部下们说到。

　　三个团的南军似乎是无休无止地对小圆山发动着波次的进攻，然而一队又一队的南军士兵爬上山去然而得到只是一具具滚下山的尸体。同时，第20缅因也是付出了惨重代价，伤亡人数惊人。在血战了4个多小时，张伯伦和他的部队耗尽了所有的，然而敌军却还是仍在不屈不挠地向他们进攻。此时的张伯伦作出了他一生也许是最重大抉择，他对自己的下属下达了如下的命令，

　　“我们已经耗尽了，一半的兄弟也随之倒下。但是，你们和我都明白，我们不能后退，为了我们的国家和理想，我们必须战斗到底，也只能战斗到底。这也许是我给你们的最后命令，全体上刺刀！准备冲锋!”

　　正当南军又一次向山上进攻的时候，他们却突然听到了缅因人那嘹亮冲锋号，张伯伦挥动着自己的佩剑一马当先地冲在了前面，第20缅因的士兵们端着刺刀视死如归般地冲下山来。进攻多时也同样疲惫不堪的南军被这突如其来的冲锋吓傻了，他们完全没有料到这群北军竟然会发疯一般地冲下山来。慌乱之中的南军中几乎没有人来得及上刺刀，竟然被张伯伦的冲锋连滚带爬地被赶下了山，百十多名南军士兵士兵甚至想着这群枪膛里已经没有了被军士兵缴械投降。这次冲锋也彻底地击退了，南军对于小圆山的进攻。这也成为了整场战役的一个转折点，李的计划也因此而破产。第三日第20缅因被撤回了战线后方，当战役结束的时候，人们发现一年前刚从缅因出发时的第20缅因有足足1千人，但到了战役结束时人们发现只剩下了不足两百人。

　　由于张伯伦的出色表现，战后被国会授予了国会荣誉勋章，提升为准将。之后他被调往西部战场，在冷港战役中负了重伤，然而却又坚持投入了仅仅12日后的彼德伯格战役，以坚强和超乎南军想象的打击速度击溃了南军部队。不过，他的伤势却进一步恶化，被迫退出现役。四个月后又再次坚持返回了前线，晋升少将，之后又相继三次受伤。到了1865年，南军在阿托马托斯战役中正式投降，格兰特特地把张伯伦请到受降仪式上出席。

　　战后，张伯伦又回到了久违了的教坛，放下剑，拿起了粉笔。很快他就根据自己的军队经历写出了一部回忆录性质的书《逝去的军队》。1866年张伯伦成功地当选了缅因州州长，1871年卸任后，又成为了母校包林大学的校长直到1883年。虽然在战争期间，张伯伦屡次受伤，但到了晚年身体却极为健康。第一次世界大战前夕，张伯伦在50年前所受的重伤，突然发作，最终不治，病逝于1914年。