První světovou válku prožil Mašín na ruské frontě, byl členem legií a několikrát byl raněn i vyznamenán. Po návratu z války se staral o rodný statek, poté vstoupil do armády. Po mnichovské dohodě přešel do ilegality. Pro potřeby odboje zajistil v kasárnách zbraně a s dalšími nacistickými odpůrci prováděl sabotáže. Po vzniku podzemní vojenské organizace Obrana národa se stal spolu s Morávkem a Balabánem členem zpravodajsko-sabotážní skupiny, kterou německá tajná policie nazývala Tři králové.

Trojlístek neohrožených důstojníků spolupracoval s různými ilegálními organizacemi a shromažďoval informace o dění v protektorátu, které předával exilové vládě do Londýna. Neméně významná byla i sabotážní činnost skupiny.

Mašín byl dopaden 13. května 1941, svým udatným odporem v domě v ulici Pod Terebkou (dnešní Čiklova 19) v Praze-Nuslích umožnil únik Morávkovi a radiotelegrafistovi Františku Peltánovi, kteří odtud vysílali. Ani v zajetí se Mašín nevzdával a pokusil se prchnout ze sanatoria SS v Praze-Podolí, kde ležel raněný. V kobce pankrácké věznice pak prožil pekelný rok výslechů a mučení, zlomit se ho ale nepodařilo. Popraven byl za druhého stanného práva 30. června 1942 na střelnici v Kobylisích.

Jeho synové Ctirad a Josef si otcovy rady vzali k srdci. Se zbraní v ruce bojovali proti komunismu a v roce 1953 se za dramatických okolností probili na Západ.

V květnu 2005 byl Josef Mašín povýšen do hodnosti generálmajora in memoriam.