Jan van Eyck nació en la pequeña ciudad de Maaseyck, entonces conocida como Eyck, cerca de un recodo del río Maas, a unas 14 millas de Maastricht, la capital provincial del actual Limburgo. La historia de la región se remonta a la época del Imperio Romano, y más tarde se convirtió en un centro religioso durante el periodo altomedieval. En particular, el cercano distrito de Aldeneik remonta su historia a principios del siglo VIII, con la fundación de la abadía de Aldeneik por dos hermanas de una noble familia terrateniente que habían sido educadas en una abadía benedictina de Valenciennes.
Se conocen pocos detalles de la infancia de van Eyck, incluido el año exacto de su nacimiento, que la mayoría de los estudiosos sitúan entre 1385 y 1395. Se cree que era el hermano menor de Hubert (también: Huybrecht), con otros hermanos Lambert (o Lambrecht) y Margaret, todos ellos identificados como pintores. Se cree que Hubert se encargó de la educación artística de Jan y lo convirtió en su «discípulo» más joven en su casa de Gante. Dado que se escribió poco sobre Hubert durante su vida, ya que murió en 1426 antes de la finalización del Retablo de Gante, su papel como artista y su relación con Jan sigue siendo un punto de controversia entre los historiadores. El hermano menor, Lambert, se menciona en documentos posteriores de la corte y algunos creen que se hizo cargo del taller de Jan van Eyck tras la muerte de su hermano.
Aunque van Eyck está considerado uno de los grandes maestros de la historia del arte europeo, el debate en torno a la biografía del artista e incluso a la autoría de algunas de sus obras no cesa. Las pocas obras atribuidas como las primeras pinturas de van Eyck se encuentran entre las obras en disputa. Los ejemplos más conocidos son las miniaturas del "Libro de Horas de Turín-Milán", un manuscrito iluminado con una asombrosa historia propia. El libro se encargó hacia 1380; poco después, la sección más famosa del libro, Tres Belles Heures de Nortre Dame, pintada por Jean d'Orléans, los hermanos Maelwael y los hermanos Limbourg, se realizó por encargo de Jean, duque de Berry, a quien Friedländer describe como «un apasionado bibliófilo». El libro llegó a manos de Juan de Baviera, alias «Juan III el Despiadado, conde de Holanda y Hainaut», a principios de la década de 1420, más o menos en la misma época en que Jan van Eyck entró a su servicio, lo que lleva a los estudiosos a creer que una selección de iluminaciones realizadas por un artista anónimo, conocido simplemente como «Mano G», fueron creadas por la mano de Jan van Eyck. Además, se cree que la «Mano H» es obra de Hubert van Eyck. El libro llegó más tarde a manos de Felipe el Bueno, lo que dio lugar a nuevas especulaciones sobre la participación del artista. A falta de documentación específica, y con la desgracia añadida de un incendio en 1904 que destruyó gran parte del libro de oraciones en cuestión, estas atribuciones distan mucho de ser seguras.
Sin embargo, los primeros años de la década de 1420 fueron cruciales tanto para Hubert como para Jan van Eyck, ya que el primero recibió el encargo de lo que se convertiría en el "Retablo de Gante" en 1420 y el segundo obtuvo el rango de pintor de la corte de Juan de Baviera. Dos de los cuatro documentos que se conservan en los que se nombra a Hubert se refieren al propio retablo. El puesto de Jan en la corte se documenta por primera vez con pagos que datan de 1424, aunque es de suponer que el cargo comenzó antes. Con un estudio de pintura formal y ayudantes contratados para asistirle y copiar sus pinturas, como era costumbre en la época, la reputación de van Eyck comenzó a extenderse por toda Europa. Su innovadora técnica de capas finas de pintura al óleo aportó un realismo asombroso a los espectadores de la época. Casi un siglo después, el pintor, arquitecto, escritor e historiador del siglo XVI Giorgio Vasari llegó a atribuir al artista la invención del medio: «Fue una invención muy hermosa y una gran conveniencia para el arte de la pintura, el descubrimiento de la coloración al óleo». Esta historia legendaria atribuida al artista fue ampliamente creída hasta principios del siglo XIX. En su época, Jan van Eyck fue reconocido internacionalmente por los exquisitos detalles tanto de sus pinturas religiosas como de sus retratos profanos; durante su carrera se le encomendó pintar los retratos de algunas de las personas más influyentes de Europa.
Tras la muerte de Juan de Baviera en enero de 1425, Felipe el Bueno, duque de Borgoña, incorporó Holanda bajo su dominio, así como muchas de las posesiones y personas nombradas en la corte del antiguo duque. Friedländer señala: «Tan pronto como le fue posible tras la muerte de su primo holandés-bávaro, el duque nombró al pintor miembro de su propia corte, enorgulleciéndose de que el maestro, a quien tanto honraba y estimaba, fuera, al menos formalmente, miembro de su séquito». Los registros de la corte documentan que Jan van Eyck fue nombrado pintor de la corte y valet de chambre el 19 de mayo de 1425, y fue compensado por los gastos de un viaje de Brujas a Lille en agosto de ese año. Además de sus funciones como pintor de la corte, el cargo de ayuda de cámara era un título de distinción que le otorgaba un estatus oficial en la corte, un estatus inusualmente alto para un artista a principios del siglo XV. Su aparición como pintor de colección siguió generalmente a este nombramiento, y a partir de este momento su actividad en la corte está comparativamente bien documentada.
Gracias a su empleo en la corte, excepcionalmente bien remunerado, y a su posición social, van Eyck mantuvo su independencia del gremio de pintores de Brujas, al tiempo que realizaba sus propios encargos más allá de sus obligaciones en la corte. En 1427, el artista viajó a Tournai para asistir a un banquete con motivo de la festividad de San Lucas, al que asistieron otros importantes artistas como Robert Campin y Rogier van der Weyden. Algunos escriben que en esta ocasión fue nombrado miembro superior del gremio. Van Eyck vuelve a visitarlo al año siguiente, aunque se desconoce el motivo. Felipe el Bueno también envió a Jan en misiones de extrema confianza, descritas en los registros como «ciertos viajes lejanos y secretos», que posiblemente incluyeron una peregrinación de Felipe a Tierra Santa, y extensos viajes a Italia, donde conoció a artistas florentinos, Masaccio en particular, a Inglaterra, y quizás a Praga entre 1427 y 1436. Su gran memoria visual le permitió recordar a muchas personas y escenas históricas que le sirvieron para siempre en sus cuadros. Más conocido es el documentado viaje diplomático a Lisboa en 1428, donde pintó dos retratos de la princesa Isabel de Portugal, que sería la tercera esposa de Felipe. Los cuadros fueron enviados de vuelta al duque por separado, uno por tierra y el otro por mar. Desgraciadamente, aunque ambos retratos de esponsales fueron recibidos por Felipe, en la actualidad se han perdido y sólo quedan copias.
La confianza depositada en van Eyck en estos viajes en representación del duque sugiere la cercanía e incluso la admiración que Felipe sentía por el artista. Aunque no había recibido una educación formal, van Eyck sabía leer y escribir, y demostró sus conocimientos de latín, griego y hebreo a través de las inscripciones de sus pinturas y los característicos marcos de éstas. Un conocido incidente transcrito en la obra de Wolfgang Stechow "Northern Renaissance Art: Sources and Documents", pone de manifiesto el respeto que Felipe profesaba al artista. Cuando el erario retuvo el pago al artista, el duque reprendió esta decisión, escribiendo: «Hemos oído que no verificáis fácilmente algunas de nuestras cartas concediendo pensión vitalicia a nuestro bien amado pintor de caballerías, Jan van Eyck, por lo que no se le puede pagar dicha pensión; y por esta razón, se verá en la necesidad de dejar nuestro servicio, lo que nos causaría un gran disgusto, pues le retendríamos para ciertas grandes obras con las que pretendemos ocuparle en lo sucesivo y no encontraríamos más de nuestro gusto a alguien tan excelente en su arte y ciencia». Posteriormente, van Eyck recibió sin falta sus pagos anuales.
Al final de su carrera, van Eyck y sus contemporáneos establecieron el retrato como una importante forma de arte. El artista contaba con una lista internacional de mecenas adinerados que le encargaban sus retratos o pinturas devocionales. En sus composiciones más complicadas, Jan era capaz de construir un mundo pictórico convincentemente unificado y lógico, con absoluta quietud física y lleno de energía espiritual. Su fama internacional está mejor documentada en Italia, como señala Susie Nash, catedrática de Arte del Renacimiento, en su libro titulado "Northern Renaissance Art", en el que documenta a autores humanistas «como Cyriacus d'Ancona (1449), Bartolommeo Fazio (1456), Francesco Florio (1477) y Giovanni Santi (1482)... [que proporcionan] un testimonio de la fama de los pintores neerlandeses». D'Ancona, por ejemplo, escribió que las pinturas de van Eyck parecían «no obra del artificio de manos humanas, sino de la propia naturaleza todopoderosa». Bartolommeo Fazio, que describió a van Eyck como «el principal pintor» de su época en su "De viris illustribus", también señaló: «No es iletrado, particularmente en geometría y en las artes que contribuyen al enriquecimiento de la pintura, y se cree por esta razón que descubrió muchas cosas sobre las propiedades de los colores registradas por los antiguos y aprendidas por él de la lectura de Plinio y otros autores.»
En 1431, tras muchos viajes para el duque, Jan compró una casa con fachada de piedra en Brujas. Se casó con una mujer mucho más joven, Margareta, de clase baja pero noble, con la que tuvo diez hijos. En 1434, el duque Felipe fue el padrino en el bautizo de su primer hijo, llamado Felipe o Filipina, aumentó el sueldo de Jan y le regaló seis copas de plata hechas por un orfebre de Brujas especialmente para el bautizo del niño. Dos años más tarde es el último «viaje secreto» documentado que van Eyck realizaría en nombre del duque. Felipe siguió apoyando a la familia van Eyck, incluso después de la muerte del estimado artista en 1441. Ayudó a una de las hijas del artista a ingresar en un convento y extendió los pagos del artista a su viuda. A la muerte de Jan, se dice que su hermano menor, Lambert, liquidó la herencia, se hizo cargo del taller del artista con sus numerosos encargos inacabados y supervisó su cierre. Lambert también se encargó de exhumar el cuerpo de su hermano para volver a enterrarlo en la catedral de San Donatián de Brujas.