Ford Madox Brown nació en 1821 en Calais (Francia), de padres ingleses, Ford Brown, Ship's Purser (o banquero y contable de barcos), y Caroline Madox. Habían atravesado dificultades económicas en Inglaterra y decidieron trasladarse a la ciudad del norte de Francia en busca de un estilo de vida más asequible. Los Brown también tenían una hija mayor, Elizabeth Coffin. En la década de 1820, Francia era un país en pleno proceso de industrialización. París se convirtió en una de las primeras ciudades del mundo iluminadas con gas y Brown quedó cautivado por la reluciente nueva capital francesa. Estos años de transición tendieron a dividir las opiniones: los que abrazaban la era industrial y los que se resistían a ella. Este tema (el auge de la era industrial) ocuparía su carrera pictórica, al igual que su humilde educación en la costa francesa.
Su educación infantil fue bastante desordenada, ya que los Brown se trasladaban con regularidad entre Calais y la casa familiar de Caroline Madox en Kent (Inglaterra). Ford Brown deseaba que su hijo siguiera la carrera naval, pero Brown había demostrado un gran talento para dibujar copias de grabados de antiguos maestros. En particular, le inspiraba el dramatismo de los cuadros de William Hogarth. Al final de su adolescencia, la familia se trasladó a la ciudad belga de Brujas para perfeccionar los ya impresionantes conocimientos artísticos de Brown en la academia de arte holandesa De Vrije Academie (que aún existe hoy como De Stedelijke Academie). Por aquel entonces, la escuela estaba presidida por Albert Gregorius, un exitoso retratista flamenco-belga que asumió el papel de primer mentor de Brown.
Tras un año en Brujas, Brown se trasladó a Gante para estudiar con Pieter van Hanselaere, otro renombrado retratista, pero también notable como pintor de escenas históricas y religiosas. Al año siguiente se trasladó a Amberes para estudiar con Gustaf Wappers, un célebre artista que se considera el primer pintor romántico de renombre en Bélgica. El romanticismo estaba muy extendido en la pintura europea de la época: promovía la sensualidad emocional y el aprecio por el asombro y la belleza del mundo natural. Ejerció una gran influencia sobre Brown, de dieciocho años, hasta el revés que supuso la muerte de su querida madre en 1839.
En 1840, Brown se trasladó a París, donde perfeccionó sus habilidades como dibujante copiando a los maestros antiguos del museo del Louvre. Durante su estancia en París, Brown expuso en la Real Academia Francesa. La tragedia volvió a golpearle en 1841 y 1842 con la muerte de su hermana y la de su padre, respectivamente. En medio de estos terribles acontecimientos, Brown se casó con su prima Elizabeth Bromley en Kent (en 1841). Sin embargo, la tragedia se repitió cuando la hija pequeña de la pareja murió también en 1842. Este estado de ánimo «byroniano» (característico de la poesía de Lord Byron) dio lugar a una visión del mundo malhumorada y melancólica, plenamente justificada por los acontecimientos que habían asolado la vida personal de Brown.
Regresó a Londres en 1844 con su esposa y su segunda hija. No es de extrañar, quizá, que las obras de este periodo se caracterizaran por el tema de la muerte y se sabe que hizo bocetos de cadáveres en el hospital del colegio universitario de Londres. También en 1844, Brown se presentó a un concurso para ganar el encargo de decorar el interior de las Casas del Parlamento. Su candidatura fracasó y al año siguiente se dirigió a Roma. Hizo escala en Basilea, donde descubrió la obra del célebre retratista Hans Holbein. Conocido como un sublime colorista, Holbein tendría un impacto significativo en la obra futura de Brown.
Brown llegó a Italia en 1845 y conoció a Friedrich Overbeck y Peter Cornelius, que realizaban obras relacionadas con el movimiento devocional nazareno (Nazareno: en honor a los habitantes de Nazaret, la ciudad natal de Cristo). Los piadosos nazarenos se inspiraban a su vez en artistas de la Edad Media y el Renacimiento y, al igual que Brown, reaccionaban contra el dogma de la Academia, que en aquella época apoyaba la moda del Neoclasicismo. Como escribe la historiadora Amy Tikkanen, «este encuentro influyó sin duda tanto en la paleta como en el estilo de Brown. Su interés por el color brillante y claro y por el neomedievalismo aparece por primera vez en Wyclif Reading His Translation of the Scriptures to John of Gaunt (1847)». Lamentablemente, en el viaje de regreso a Inglaterra se produjo otra tragedia cuando Elizabeth, su esposa, murió de tuberculosis.
Brown ejerció una gran influencia sobre un artista más joven (unos ocho años menor que él) llamado Dante Gabriel Rossetti, quien incluso le solicitó como tutor. La historiadora Virginia Surtees publicó una de las cartas de Brown (fechada en 1848) en la que escribía: «curiosamente me escribió [Rossetti] para pedirme que le diera lecciones, por su opinión de mis grandes dotes, conocía todas las obras que yo había expuesto [...] veremos qué podemos hacer de él». Sin embargo, la tutoría duró poco, aunque los dos artistas mantuvieron correspondencia durante muchos años. Rosetti sería cofundador, junto con John Everett Millais y William Holman Hunt , de la Hermandad Prerrafaelita, uno de los movimientos artísticos más influyentes de Inglaterra. Hunt también era amigo y admirador de Brown, y se sabe que el propio Brown era partidario de los cuadros de Hunt y de su visión moral y naturalista de la pintura. Aunque nunca fue miembro formal de la Hermandad, Brown colaboró en la revista Germ de los prerrafaelitas en 1850.
A finales de la década de 1840, Brown realizó una serie de obras de la modelo Emma Hill. Ella se convirtió en su amante y tuvieron su primera hija juntos, Catherine Emily, en 1850. La pareja se casó más tarde, en 1853, y tuvo un segundo hijo, Oliver Madox Brown, en 1855 (Emma tuvo un hijo en 1856, pero falleció con sólo diez meses). Mientras tanto, Brown estaba «en guerra» con la Royal Academy (que criticaba su obra) y en 1858 reclutó a miembros de los Prerrafaelitas, ya disueltos, para formar una sociedad «anti-Academy» de artistas, y no artistas, en el barrio londinense de Fitzrovia. Bautizó la sociedad con el nombre de Hogarth Club, en honor a su héroe de la infancia. Aunque se inspiraba en los comentarios sociales de Hogarth, Brown rechazaba su gusto por la sátira y la caricatura, y prefería tratar a sus retratados de la clase trabajadora con una franqueza y un respeto acordes con su posición social. El Hogarth Club constituyó un lugar de reunión y exposición alternativo para los miembros londinenses y provinciales, unidos en su desdén por el estándar «oficial» de la Royal Academy.
El Hogarth Club sólo duró tres años (1858-61), pero en ese tiempo reunió a Brown, Edward Burne-Jones y William Morris (fundador del famoso movimiento Arts and Crafts). En 1861 fue (junto con Morris) uno de los inversores fundadores de la empresa de artes decorativas Morris, Marshall, Faulkner and Co. Brown produjo varias vidrieras y muebles hechos a mano para la empresa. Su participación en la empresa le reportó más prestigio, y ahora era lo bastante rico como para comprar una elegante residencia en la lujosa Fitzroy Square, en el centro de Londres.
No cabe duda de que el cuadro más importante de Brown es Obra, que comenzó en 1852 pero no terminó hasta 1865. Se presentó en una retrospectiva individual que fue pionera en su época. Brown organizó el evento sin ayuda de nadie, e incluso redactó el folleto de la exposición. Había afirmado plenamente su independencia de la Academia y, en el espíritu de Hogarth, había utilizado su arte para hacer la crónica de la vida noble de las clases trabajadoras. La exposición fue un gran éxito y muchos de sus colegas la aclamaron como una revolución en la exhibición artística.
Aunque se centraba principalmente en escenas urbanas, Brown también pintó paisajes. De hecho, al comentar Carrying Corn (1854), el historiador del arte John Rothenstein escribió: «La crítica reciente [escribía en 1958] ha empezado a situar a los prerrafaelitas en un contexto más amplio de lo que había sido el caso hasta ahora y a ver el estilo que tan repentinamente desarrollaron no como una manifestación inglesa aislada -ya fuera mera excentricidad o destello de genio- sino como parte de un movimiento europeo que aspiraba a la claridad y la exactitud y con preocupaciones medievales perceptibles, por ejemplo, en la obra de los románticos alemanes y en la de Ingres».
Consideraba a Brown una figura verdaderamente pionera que, con los demás artistas asociados al PRB, anticipó «el impulso realista que movió a Courbet y a los impresionistas a transformar la pintura del mundo occidental». De hecho, sobre Carrying Corn se preguntaba: «¿Quién, en el continente europeo [...] hizo en el año 1854 un ensayo tan intransigente en el arte [a saber, Carrying Corn] de representar el paisaje a plena luz del sol, con las sombras violetas, generalmente aceptado como un descubrimiento impresionista? Ni Courbet ni los pintores de Barbizon». En su argumentación, Rothenstein añade que «el más antiguo de los impresionistas, Degas, era aún estudiante de Derecho y Pissarro no había llegado [todavía] a París», mientras que la primera Exposición Impresionista estaba aún «a veinte años vista».
Después de Work, y de su bien recibida retrospectiva, queda mucho menos documentado sobre la vida de Brown. Su historial médico nos dice que padeció gota a partir de 1868 y que sufrió un pequeño derrame cerebral ese mismo año. Aunque su relación con la empresa de diseño sólo duró unos años, Brown siguió colaborando con Morris en los años siguientes. Fabricó muebles, realizó ilustraciones e incluso produjo algunas vidrieras junto a Edward Burne Jones en varios lugares del Reino Unido. Se cree que Brown quedó profundamente devastado por la muerte de su tercer hijo, Oliver (conocido cariñosamente como «Nolly»), que sucumbió a un envenenamiento de la sangre en 1874, con sólo diecinueve años.
En 1878, Brown recibió un importante encargo: una serie de murales para el Ayuntamiento de Manchester. Este proyecto le ocuparía hasta el final de su vida. De 1881 a 1887 se trasladó entre Londres y Manchester y seleccionó sus temas a partir de vistas de las calles de la ciudad. El mural representa doce escenas de la primera historia conocida de Manchester, entre ellas: Los romanos construyendo un fuerte en Mancenion; La expulsión de los daneses de Manchester; El establecimiento de tejedores flamencos en Manchester; y El juicio de Wycliffe, que es el más conocido de todos los murales. En 1890 Emma Hill murió en Primrose Hill, al norte de Londres. En 1893, Brown terminó los murales de Manchester antes de reunirse con Emma a finales de ese mismo año tras sufrir una apoplejía mortal. Fue enterrado en el cementerio de St Pancras e Islington.