שמואל סמואל נולד בעיר בורגס שבבולגריה ביום כ"ו בטבת תרפ"ג (14 בינואר 1923).
ב-1935 הצטרף לתנועת מכבי בעירו, אך ב-1936, עם היווסדה של תנועת בית"ר בבולגריה, עבר לשורותיה. בשנת 1941מונה למפקד קן בית"ר בבורגס. שמואל זוכר כי באותן שנים הושיט הקן שבפיקודו עזרה לפליטים יהודים שהגיעו מדי פעם לבולגריה מרומניה, מהונגריה ומפולין, תוך כדי חיפוש דרך לארץ ישראל.
ב-1942 גוייס בעל כורחו על ידי שלטונות בולגריה הנאצית למחנה עבודת כפיה, ועבד בסלילת כבישים בין בולגריה ליוגוסלביה הכבושה. כעבור כחצי שנה שוחרר ממחנה העבודה, וחזר לפקד על קן בית"ר בבורגס, שהוסיף לפעול במחתרת.
ב-3 באפריל 1944עלה לארץ ישראל.
בחודש יוני 1944 הצטרף שמואל לאצ"ל בתל-אביב, והיה פעיל בחת"ם. כשנה אחר כך עבר לירושלים כדי ללמוד משפטים, ושם הועבר לדל"ק. בהיותו סטודנט , ואחר כך מתמחה במשרד עורך דין, היה יוצא ובא באורח חופשי במוסדות הממשלה, כולל בבניין בית הדין הצבאי בירושלים, ווהוא סיפק משם חומר מודיעני שהיה דרוש לאצ"ל לצורך פעולותיו.
ב-1946, עבר לח"ק והשתתף בקורס למפקדים. כינויו במחתרת היה "נחמיאל".
כחבר בגדוד 8 של האצ"ל השתתף בקרבות לכיבוש יפו, וכן השתתף בכיבוש יהודיה ובקרבות בווילהלמה שליד שדה-התעופה בלוד.
עם חיול לוחמי האצ"ל לצה"ל, צורף לגדוד 57 של חטיבת "גבעתי", וכמפקד כיתה השתתף בכיבוש העיירה יבנה מידי הכוחות המצריים ובקרבות עם הכוחות מצריים באיסדוד{כיום העיר אשדוד).
לאחר פרשת "אלטלנה", פורק גדוד 57 של האצ"ל, ושמואל ונשלח לגדוד 1 של התותחנים, ושירת כמפקד תותח אנטי-טנקי. הוא השתתף בהתקפות על משטרת עיראק סווידן (מצודת יואב כיום), ואחר כך בקרבות לפתיחת הדרך לנגב. אחר כך הועבר לגליל והשתתף בכיבוש הגליל המערבי, ובסיומו הוחזר לדרום, סופח לחטיבת "גולני" והשתתף בכיבוש אום-רשרש, היא אילת. עם סיום קרבות מלחמת העצמאות שוחרר להמשך לימודיו במשפטים.
כסמל מודיעין גדודי בחיל התותחנים השתתף אחר כך כחייל מילואים במבצע קדש ובמלחמת ששת הימים.
באוקטובר 1950 הוסמך כעורך דין, ובמשך שנים רבות היה חבר ועד המחוז של לשכת עורכי הדין בתל-אביב ויו"ר הועדה להגנת המקצוע ויו"ר הועדה של בתי המשפט במחוז.
בשנים 1994 עד 2003 שימש כממלא מקום ראש לשכת עורכי הדין בארץ, ובשנים 1998 עד 2003 היה חבר הועדה למינוי שופטים בישראל.
שמואל הוא חבר הנהלת ברית חיילי האצ"ל. עד סוף שנת 2008 שימש כיועצה המשפטי.
שמואל נמנה עם מייסדי הליכוד, היה חבר מרכז תנועת החרות, והוא חבר מרכז הליכוד. הוא גם חבר הנהלת "חוג תגר במשפחה הלוחמת".
הוא עומד כיום בראש המשרד יוסף סמואל ושות', משרד עורכי-דין ונוטריונים, אשר ייסד אחיו המנוח, יוסף סמואל ז"ל, בשנת 1940.
יוסף היה נשוי לאסתר ז"ל לבית ניניו, והוא אב לשני ילדים וסב לארבעה נכדים.
הוא מתגורר בתל-אביב.