Pochodził ze szlacheckiej rodziny herbu Korwin, był synem Piotra Kochanowskiego, sędziego ziemskiego sandomierskiego i Anny Białaczowskiej herbu Odrowąż.
Rozpoczął studia na Akademii Krakowskiej w 1544 r. W latach 1547-1550 studiował na którymś z uniwersytetów niemieckich, bądź przebywał na jednym z dworów magnackich. W latach 1551-1552 studiował na uniwersytecie w Królewcu, skąd wyjechał do Włoch, do Padwy. Na tamtejszym uniwersytecie zawarł bliską przyjaźń z Łukaszem Górnickim, późniejszym autorem „Dworzanina polskiego”. Studia, podróże i kontakty z uczonymi i humanistami dały Kochanowskiemu wiedzę filologiczną, humanistyczną oraz ogładę i wprawę literacką. Już we Włoszech poeta zaczął tworzyć drobne utwory po łacinie, czerpiąc wzory z klasycznych mistrzów starożytności.
W latach 1555-1556 Kochanowski przebywał ponownie w Królewcu na dworze arcyksięcia Albrechta Hohenzollerna, by następnie w latach 1556-1559 odbyć dwie kolejne podróże do Włoch. Stamtąd, drogą poprzez Francję (gdzie zetknął się z Ronsardem) i Niemcy wrócił już na stałe do Polski.
Przebywał w kraju na dworach Tarnowskich, Tęczyńskich, Jana Firleja oraz biskupa krakowskiego Filipa Padniewskiego. Dzięki poparciu podkanclerzego koronnego Piotra Myszkowskiego dostał się na dwór Zygmunta Augusta, gdzie ok. 1564 r. mianowano go sekretarzem królewskim. Dzięki Myszkowskiemu dostał też prebendy kościelne: probostwo poznańskie i zwoleńskie.
Jan Kochanowski służył królowi podczas burzliwych sejmów i zajmował się działaniami politycznymi, czego ślady widać w jego utworach. W 1567 roku towarzyszył królowi w wyprawie radoszkowickiej, która była próbą demonstracji zbrojnej przeciwko Rosji. Oddał znaczne usługi w trakcie przygotowań do wyprawy na Moskwę w 1568 r.
Na dworze Zygmunta II Augusta służył do 1574 r. Po śmierci króla Kochanowski był zwolennikiem Henryka Walezego, którego elekcję podpisał, uczestniczył też w jego koronacji w katedrze wawelskiej w 1573. Po ucieczce króla wycofał się z życia dworskiego. Na dwór królewski już nie wrócił, choć popierał Stefana Batorego. Brał udział w sejmie elekcyjnym i zyskał łaski kanclerza Jana Zamoyskiego.
Poeta w 1574 roku osiedlił się w odziedziczonym po ojcu majątku w Czarnolesie. W 1575 r. poślubił Dorotę Podlodowską herbu Janina, z którą miał sześć córek (trzy zmarły w dzieciństwie) oraz syna (urodził się już po nagłej śmierci Jana). Kochanowski pędził w Czarnolesie żywot ziemianina. W maju 1575 r. wziął udział w zjeździe szlacheckim w Stężycy, który obradował nad wyborem nowego władcy. W listopadzie tego roku wygłosił przemówienie na polu elekcyjnym pod Warszawą.
W tym okresie powstała „Odprawa posłów greckich”, a wkrótce po niej „Psałterz Dawidów”. Największą pamięć zyskał dzięki „Trenom” napisanym po śmierci ukochanej córki Urszulki Kochanowskiej w 1579 r.
Jan Kochanowski zmarł nagle w Lublinie 22 sierpnia 1584 roku. Przyczyny śmierci nie są dokładnie znane. Wszystko wskazuje na to, że był to udar mózgu lub zawał serca. Pochowany został w Zwoleniu.
