Frank war Gründungsmitglied des "Österreichischen Werkbundes", in führender Position am Entstehen der Wiener Werkbundsiedlung beteiligt, von 1919 bis 1925 als Lehrer für Baukonstruktion an der Kunstgewerbeschule in Wien tätig und ab 1929 im Komitee der "Beratungsstelle für Inneneinrichtung und Wohnungshygiene". 1930 richtete er anlässlich einer großen Werkbundausstellung einen Teesalon ein.
Für die Gemeinde Wien plante und errichtete Josef Frank mehrere Wohnbauten: den Leopoldine-Glöckel-Hof (1931/32), die Wohnanlagen 10., Bürgergasse 21-23 (1929–1933, mit Oskar Wlach) und 11., Simmeringer Hauptstraße 142-150, seit 2013 Rosa-Jochmann-Hof (1931/32, mit Oskar Wlach), die Siedlungsanlage 12., Hoffingergasse (1921–1924, mit Erich Faber), die Wohnanlage 14., Sebastian-Kelch-Gasse 1-3 (1928/29), den Wiedenhoferhof (1924/25) sowie den Winarskyhof (1924–1926, mit Adolf Loos, Peter Behrens, Margarete Lihotzky und anderen).
1933/34 emigrierte Frank nach Schweden, wo er für die Firma "Svenskt Tenn" Möbel, Stoffe und andere Einrichtungsgegenstände entwarf und mit seinen Arbeiten großen Einfluss auf den schwedischen Wohnstil ausübte. Während der Kriegszeit hielt er Vorlesungen über Architektur, Planung und Design an der New School for Social Research in New York.
Nach Kriegsende blieb Josef Frank trotz der Überredungsversuche von Bürgermeister Theodor Körner in Schweden, besuchte seine alte Heimat jedoch regelmäßig – erstmals bereits im Januar 1948. 1965 erhielt Frank den Österreichischen Staatspreis für Architektur.
1991 wurde die Josef-Frank-Gasse in Wien Donaustadt nach dem Architekten benannt. 2015/16 zeigte das MAK eine große Frank-Ausstellung, als Gastkurator fungierte Hermann Czech, kuratiert wurde die Ausstellung von Dr. Sebastian Hackenschmidt.
Schriften: Architektur als Symbol. Elemente deutschen neuen Bauens, 1931/1981 neu; Die Internationale Werkbundsiedlung Wien 1932, 1932.
Literatur: Mikael Bergquist und Olof Michélsen, Josef Frank – Architektur, 1995; Christopher Long, Josef Frank. Life and work, 2002; Johannes Spalt, Josef Frank 1885–1967. Möbel und Geräte und Theoretisches, 1981; Johannes Spalt und Hermann Czech, Josef Frank 1885–1967, 1981; Nina Stritzler-Levine, Josef Frank, architect and designer, 1996; Maria Welzig, Josef Frank (1885–1967). Das architektonische Werk, 1998; Iris Meder und Tano Bojankin, Josef Frank. Schriften / Writings (2 Bd.), 2012.