Narodil se v německém Kielu, v roce 1933 se s rodinou přestěhoval do Spojených států. Neisser získal v roce 1950 bakalářský titul summa cum laude na Harvardově univerzitě, magisterský titul na Swarthmore College a v roce 1956 doktorát na Harvardově katedře sociálních vztahů. Poté učil na univerzitách Brandeis a Emory, než se etabloval na Cornellu.
Moderní růst kognitivní psychologie dostal zásadní impuls od zveřejnění první a nejvlivnější z jeho knih v roce 1967: Kognitivní psychologie.
V roce 1976 napsal knihu Kognice a realita, ve které vyjádřil tři obecné kritiky oblasti kognitivní psychologie. Za prvé byl nespokojen s modelem lineárního programování kognitivní psychologie s jejím přehnaným důrazem na zvláštní modely zpracování informací používané k popisu a vysvětlení chování. Za druhé měl pocit, že kognitivní psychologie se nezabývala každodenními aspekty a funkcemi lidského chování. Vinu za toto selhání kladl především na přílišné spoléhání se na umělé laboratorní úkoly, které se staly endemickými pro kognitivní psychologii v polovině sedmdesátých let. V tomto smyslu měl pocit, že kognitivní psychologie trpí těžkou nespojitostí mezi teoriemi chování testovanými laboratorními experimenty a chováním v reálném světě, což nazval nedostatkem ekologické validity. A konečně, a to je možná nejdůležitější, začal pociťovat velký respekt k teorii přímého vnímání a sběru informací, kterou vyhlásili přední percepční psycholog J. J. Gibson a jeho manželka, „velká dáma“ vývojové psychologie Eleanor Gibsonová. Neisser v této knize došel k závěru, že kognitivní psychologie má malou naději na dosažení svého potenciálu, aniž by si pečlivě teoreticky všímal Gibsonovy práce o vnímání, která tvrdila, že pochopení lidského chování nejprve zahrnuje pečlivou analýzu informací dostupných jakémukoli vnímajícímu organismu.
V roce 1981 Neisser publikoval vzpomínku Johna Deana: případovou studii, týkající se svědectví Johna Deana pro aféru Watergate Scandal.
V roce 1995 vedl pracovní skupinu Americké psychologické asociace, která přezkoumávala Bellovu křivku a související kontroverze ve studiu inteligence, v reakci na tvrzení, která se objevila uprostřed kontroverzí kolem Bellovy křivky. Pracovní skupina vypracovala konsenzuální zprávu „Intelligence: Knowns and Unknowns“. V dubnu 1996 Neisser předsedal konferenci na Emoryho univerzitě, která se zaměřila na sekulární změny ve skóre inteligenčních testů.
V roce 1998 vydal knihu The Rising Curve: Long-Term Gains in IQ and Related Measures.
Byl členem správní rady nadace False Memory Foundation.
Během svého života byl Neisser jak Guggenheimovým, tak Sloanovým spolupracovníkem.
Podle Williama Maceho z Trinity College Neisser zemřel v roce 2012 na komplikace spojené s Parkinsonovou chorobou.