Bush naît le à Everett (Massachusetts). Il fait ses études à la faculté de Tufts. Il fait sa thèse de maîtrise en . De à il travaille pour les inspections de l'US Navy, et enseigne à Tufts, le collège qui l'a vu grandir. Le il se marie à Chelsea (Massachusetts).
MIT
De à il obtient en un an un doctorat au MIT et à Harvard. En , il rejoint le Département d'Ingéniérie Electrique du MIT où il va rester 25 ans. En avec l'aide de deux collègues du MIT, il conçoit l'"analyseur différenciel", un ordinateur analogique pouvant résoudre des équations simples (il sera réalisé plus tard par un de ses étudiants). En 1932, il est nommé vice-président et doyen de l'Institut. A cette époque, Bush travaille sur des appareils optiques et de photocomposition ainsi qu'un appareil pour la sélection rapide des microfilms.
En il est élu président de l'Institut Carnegie de Washington (D. C.). Il est également président de la NACA, et a donc des contacts avec la Maison Blanche. Convaincu que la guerre approche et que la science doit jouer un rôle prépondérant dans le conflit imminent, il rencontre le président Roosevelt en C'est cette même année qu'il est chargé d'organiser le NRDC. Par la suite le président le nomme pour organiser l'OSRD en , dirigeant ainsi l'effort de guerre de plus de 6000 scientifiques. Dans ce cadre il joue un rôle-clé dans la mise au point de la bombe H (projet Manhattan). En le président Roosevelt lui demande des recommandations pour l'application des "leçons apprises" durant la 2nde guerre mondiale.
En , il écrit un fameux article intitulé As We May Think, dans lequel il décrit un appareil nommé Memex. L'objectif de cet appareil est d'étendre la mémoire humaine en permettant l'organisation d'informations par associations. C'est l'invention que l'on retiendra le plus de lui, qui est le fondement de l'hypertexte (terme utilisé qu'à partir de ), que vous utilisez actuellement dans ces pages, en cliquant sur des liens !
En , Bush est nommé président du JRDB des département de la marine et de la guerre. C'est également au JRDB qu'il rencontre probablement Lloyd Viel Berkner : si l'on accorde crédit à l'existence du MJ-12, c'est probablement à cette occasion qu'il lui propose en d'intégrer à ses côtés le groupe confidentiel. En il quitte la présidence du JRDB.
De à , il est nommé président du Development Board of the National Military Establishment. En il est nommé directeur de AT&T, puis de Merck & co. en .
En , la NSF est crée sous sa direction. Le dans un mémo du canadien Wilbert Smith à son gouvernement indiquant que les Etats-Unis prennent le sujet très au sérieux, notamment au travers d'un groupe spécial dirigé par le docteur Bush. De à il reste membre du NSF Advisory Committee.
De à il est président de la MIT corporation, puis président honoraire jusqu'en . Il était également franc-maçon s1[Grand Loge of British Columbia].