Estudió medicina en la Universidad de Melbourne, donde se graduó en 1925.
Estudió en Oxford como discípulo del famoso neurofisiólogo Sir Charles Sherrington.
Un traslado a Nueva Zelanda en 1944 le puso en contacto con el filósofo Karl Popper, con el que inició una estrecha relación profesional.
En sus últimas décadas, Eccles se interesó cada vez más por un panorama más amplio en el que centró su investigación y trató cuestiones filosóficas, desarrollando sus propias respuestas a preguntas básicas como qué significa ser humano.
Durante estos años, nunca dejó de utilizar la investigación científica para obtener respuestas, sino que utilizó esta investigación como prueba, teniendo en cuenta las limitaciones de ese enfoque.