Jan Samsonowicz urodził się 14 września 1888 roku w Ostrowcu Świętokrzyskim. Jego rodzicami byli Tomasz i Michalina z Konarzewskich. Ojciec był urzędnikiem kolejowym. Po ukończeniu szkoły powszechnej w rodzinnym mieście Jan wstąpił do gimnazjum rządowego w Kielcach, gdzie uczył się do strajku szkolnego w 1905 r. Za udział w nim musiał się przenieść do kieleckiej Szkoły Handlowej, którą ukończył w 1908 r.
Już jako uczeń przejawiał zainteresowania badawcze. W wydanej staraniem pierwszych abiturientów Szkoły Handlowej księgi pamiątkowej Dla siebie i dla szkoły znalazły się artykuły jego autorstwa. Jeden z nich, napisany ze znanym później geologiem J. Czarnockim, nosił tytuł Powiat kielecki pod względem archeologicznym. Inny artykuł zamieszczony w tej księdze był poświęcony rozwojowi organów oddechowych zwierząt. W szkole średniej należał do koła przyrodniczego.
W tym okresie wspólnie z J. Czarnockim uczestniczył w wyprawach terenowych, w czasie których gromadził różnorodne zbiory. Przekazywali je następnie do utworzonego w 1908 r. w Kielcach Muzeum Polskiego Towarzystwa Krajoznawczego. J. Samsonowicz należał do grona współpracowników Tadeusza Szymona Włoszka – twórcy i długoletniego kustosza tego muzeum. Uczestniczył jako przewodnik w wycieczkach w Góry Świętokrzyskie, które Oddział PTK w Kielcach organizował w pierwszych latach działalności dla mieszkańców miasta. W sprawozdaniu zarządu oddziału kieleckiego za rok 1913 znalazła się następująca informacja: ”biorą udział w pracy pp. J. Czarnocki i J. Samsonowicz mający na celu badania geologiczne w Łagowie, Opatowie i Iwaniskach”.
Po ukończeniu szkoły średniej i zdaniu w Petersburgu matury J. Samsonowicz podjął studia na Wydziale Fizyczno-Mechanicznym tamtejszego uniwersytetu. W okresie studiów wspólnie z J. Czarnockim ogłosił pracę poświęconą utworom dewońskim Miedzianki koło Chęcin w Górach Świętokrzyskich. Po ukończeniu studiów w 1914 r. został wybrany na stanowisko wykładowcy w warszawskim Towarzystwie Kursów Naukowych. W następnym roku jako docent prowadził kurs paleontologii zwierząt bezkręgowych. Jednocześnie od listopada 1915 r. do maja 1919 r. był asystentem w Zakładzie Geologii Uniwersytetu Warszawskiego 1 Lutego 1919 r. został mianowany geologiem, a następnie starszym geologiem w Państwowym Instytucie Geologicznym. W 1921 r. został redaktorem naczelnym periodyku „Posiedzenia Naukowe Państwowego Instytutu Geologicznego”. W 1922 r. był naczelnikiem Wydziału Kartograficzno- Wydawniczego w Instytucie. Równolegle prowadził badania naukowe.
Jednym ze znanych jego osiągnięć było odkrycie złoża hematytu w Rudkach koło Nowej Słupi. Otwarto tam kopalnie „Staszic”, która była czynna do lat siedemdziesiątych XX w. W 1923 r. wraz ze Stefanem Krakowskim odkrył neolityczne kopalnie krzemienia w Krzemionkach Opatowskich. Wspólnie z ówczesnym prezesem oddziału PTK w Ostrowcu Świętokrzyskim, M. Radwanem, we wrześniu 1925 r. zorganizował pierwszą wyprawę na teren tych kopalni. Współpracował również z oddziałem PTK w Sandomierzu w przygotowaniu ekspozycji muzealnej w tym mieście, która była udostępniona zwiedzającym 5 maja 1921 r. W ramach cyklu wydawniczego oddziału Biblioteka Sandomierska opublikował pracę Dzieje geologiczne Ziemi Sandomierskiej. Uczestniczył także w pracach działającego w Warszawie Koła Kielczan, zrzeszającego studentów uczelni warszawskich, wywodzących się z Kielc. Na łamach Pamiętnika Koła Kielczan wydanego w 1929 r. opublikował artykuł Historia górnictwa żelaznego na zboczu północnym Gór Świętokrzyskich. Opisał w nim pozostałości po licznych żużlach żelaza występujących na tym terenie. Były one impulsem do podjęcia w latach pięćdziesiątych XX wieku kompleksowych badań nad starożytnym hutnictwem świętokrzyskim. W 1929 r. uzyskał habilitację na Uniwersytecie Warszawskim na podstawie pracy Cechsztyn, trias i lias na północnym zboczu Łysogór. W 1935 r. został profesorem zwyczajnym geologii i paleontologii na tym uniwersytecie. W okresie od 1 września 1935 r. do września 1939 r. był kierownikiem Katedry Paleontologii Uniwersytetu im. Jana Kazimierza we Lwowie. W tym okresie skupiał się na zagadnieniach budowy geologicznej Wołynia. Ich efektem było odkrycie Nadbużańskiego Zagłębia Węglowego, którego częścią jest Lubelskie Zagłębie Węglowe. 9 czerwca 1939 r. Polska Akademia Umiejętności powołała go na członka-korespondenta.
Podczas II wojny światowej pracował w Dyrekcji Wodociągów w Warszawie. Brał również udział w tajnym nauczaniu. W stolicy przeżył powstanie warszawskie, podczas którego zginął jeden z jego synów. Po upadku powstania do zakończenia wojny przebywał w Starachowicach. Następnie powrócił do pracy na Uniwersytecie Warszawskim. W 1956 r. został członkiem rzeczywistym Polskiej Akademii Nauk. Poza praca dydaktyczną i badawczą redagował periodyki naukowe i pracował w organizacjach i radach naukowych. Był członkiem wielu towarzystw naukowych w kraju i za granicą, m. in. Towarzystwa Naukowego Warszawskiego (od 1936 r.), Polskiej Akademii Umiejętności (od 1936 r.), członkiem rzeczywistym Polskiej Akademii Nauk, członkiem Geologiska Foreningen w Sztokholmie oraz przewodniczącym Komitetu Geologicznego PAN.
Był laureatem nagród polskich i zagranicznych. Posiadał wysokie odznaczenia państwowe, a wśród nich: Order Sztandaru Pracy I klasy, Krzyż Komandorski i Krzyż Oficerski Orderu Odrodzenia Polski. Był wybitnym znawca kambru Gór Świętokrzyskich.
Zmarł w Warszawie 3 listopada 1959 r.
Na jego cześć nazwano w kambrze świętokrzyskim trylobity: Paradoxides samsonowiczi, Comluella samsonowiczi. Nazwę Samsonowicz nadano pierwszemu szybowi w Lubelskim Zagłębiu Węglowym. Jego imię nosi jedna z sal Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego, rezerwat przyrody w Krzemionkach oraz jedna z ulic w rodzinnym Ostrowcu
Jego syn Henryk jest wybitnym historykiem mediewistą. Był rektorem Uniwersytetu Warszawskiego i ministrem Edukacji Narodowej w rządzie premiera Tadeusza Mazowieckiego.
Opracował Andrzej Rembalski