Светското му име е Лазар Йовчев. Роден на 5 май 1840 г. в Калофер, той е сред учениците на даскал Ботьо Петков. С помощта на състоятелни калоферци учи във Френския колеж (Цариград), а след това завършва Литературния и Юридическия факултет на Сорбоната в Париж.
През 1872 г. Лазар Йовчев се завръща в Цариград, където се занимава публицистика и преводаческа дейност. Избран е в ръководството на Македонската българска дружина, а после и за секретар на Смесения екзархийски съвет. Без да има духовно образование, новоръкоположеният монах Йосиф за по-малко от 3 месеца в края на 1872 г. е вече протосингел на Екзархията с архимандритско достойнство.
През следващите 3-4 години архимандрит Йосиф участва в организирането на църквата, пътува из българските земи, среща се с представители на великите сили, благодарение не само на перфектния си френски език, но и на способността си да води преговори и да убеждава.
В началото на 1876 г. Йосиф е ръкоположен за Ловчански митрополит, след като преди това е управлявал 1 година Видинската епархия. Светското образование, юридическата подготовка, широката европейска култура и демонстрираните качества на разумно и дипломатическо поведение правят кандидатурата му общоприемлива за български екзарх сред влиятелните кръгове в Цариград при избухването на Руско-турската война (1877-1878). На 24 април 1877 г. младият Ловчански митрополит Йосиф е избран и провъзгласен за екзарх .
Заставайки начело на българската църква е принуден като духовен водач на българите да бъде посредник между държавната власт и християнското население в рамките на политическите и националните съперничества в многонационалната империя. Неуморно се бори да поддържа българския дух на политически разпокъсания екзархийски диоцез, да брани църковно-националните интереси и права на българите от Македония, Беломорска и Одринска Тракия, останали под чужда власт.
Открива Българска духовна семинария в Цариград, грижи се за изграждането на църкви, обучението на свещеници, откриването на училища, набавянето на учебни пособия, учители, изпращането на даровити младежи на учение в чужбина.
Екзархът ликува от победния марш на Българското войнство по време на Балканската война и много тежко изживява решенията на Букурещкия мирен договор след Междусъюзническата война. Екзархийското дело, градено с толкова труд и любов, е смазано и опустошено. На 27 ноември 1913 г. заедно с всички прокудени български владици от Македония и Одринска Тракия е принуден да напусне Цариград и се прибира в София, съкрушен душевно и физически. Въпреки влошеното си здравословно състояние и напреднала възраст остава до сетния си час начело на българската църква.
Екзарх Йосиф умира през 1915 г. Погребан в южната открита галерия на църквата „Света Неделя“ в София, в близост до страничната олтарна врата.
Завещава цялото си лично имущество и състояние - суми на влогове в банки в България,Великобритания, Австро-Унгария и Русия, ценни книжа от български държавни заеми и облигации от заеми на градските управи на Киев, Харков и Херсон, за народополезни цели.
Завещанието е от 6 май 1915. Със средствата от наследството на екзарх Йосиф са създадени 3 дарителски фонда, но днес следите им се губят и най-вероятно са откраднати по времето на комунизма в СССР.