1558-ban született Brüsszelben a több generációt is felölelő, híres flamand festőcsalád tagjaként, ahol a képzőművészeti-alkotói tehetség és tudás apáról fiúra szállt. Apja, idősebb Pieter Brueghel (később Bruegel, mert nevéből a „h”-t elhagyta, de fiai megtartották) a dinasztia első, legjelentősebb tagja volt, aki rajzairól és rézmetszeteiről, paraszti, gyakran szatirikus, groteszk életképeiről vált ismertté. Ő fedezte fel Hieronymus Bosch művészetét, akinek stílusa erősen hatott rá. Idősebbik fia, Pieter szintén festő lett, kisebbik fiát, Jant azonban nem taníthatta, mert annak születése után nem sokkal meghalt.
Később Antwerpenben tanulta az olajfestészetet, mestere volt Peter Goetkint és Gillis van Coninxloo.
A fiatal Jan 1589-ben Itáliába utazott, Nápolyban, majd Rómában tanulmányozta a festészetet, a technikákat, az alkotásokat. Ebből az időből származnak első fennmaradt festményei (Krisztus prédikál a Galileai-tengeren). Olaszországban ismerkedett meg többek között Paul Brill flamand tájképfestővel is, aki nagy hatással volt művészetére. Rómában kötött életre szóló barátságot Federico Borromeo bíborossal, műgyűjtővel, akinek élete végéig pártfogoltja maradt.
1596-ban hazatért Antwerpenbe, ahol belépett a festők Szent Lukács céhébe, amelynek egy ideig dékánja (legények irányítója és egyúttal gondviselője) is volt. Néhány év múlva feleségül vette Isabella de Jodét. Első gyermekük, Jan később szintén neves festő lett, munkái mind technikájukban, mind témájukban hasonlítanak (szinte alig megkülönböztethetően) apjáéra.
Az idősebb Jan, miután felesége szülés közben meghalt, újra megnősült, második feleségétől, Catharina van Marienburgtól nyolc gyermeke született, közülük Anna és Ambrosius folytatta apjuk mesterségét. 1606-tól Brüsszelben a Német-római Birodalomhoz tartozó dél-németalföldi tartományok helytartói, Albert és Izabella osztrák-spanyol főhercegi pár udvarában dolgozott, ahol első ízben nyílt alkalma tehetsége bizonyítására, ennek köszönhetően jelentős tekintélyre és vagyonra tett szert.
Jan Brueghel 1625. január 13-án kolerában halt meg Antwerpenben.
Brueghel több művésszel (többek között Hans Rottenhammerrel, id. Hendrick van Balennel) dolgozott együtt, de a legszorosabb kapcsolat Peter Paul Rubenshez, a barokk ma már világhírű flamand mesteréhez fűzte, aki nemcsak munkatársa, hanem életre szóló barátja is volt. Rubens egy ideig titkára is volt, róla és családjáról portrét is festett, halála után pedig gyermekei gyámja lett.
Jan Brueghel miniatúrafestőhöz méltó finom kidolgozással festette bibliai (Ádám megkísértése, A hegyi beszéd), allegorikus jeleneteket ábrázoló képeit (Az öt érzék, A négy elem), valamint életképeit, csendéleteit. Művészetére jellemző az akkurátus megfigyelésen alapuló állat- és növényábrázolás, a részletekbe menő ábrázolással eleget tett a dekoratív festészet iránti igényeknek. Erős, egymással összhangban álló színekkel és a legfinomabb ecsetkezeléssel festette virágcsendéleteit és tájképeit, amelyekkel nagy művészi tekintélyt vívott ki. Így sokan szerették volna tanulmányaikat az ő műhelyében folytatni. Az első virágfestők egyike volt, hűen érzékeltette a formai szépséget, a színhatást. Bársony vagy Virág Brueghel mellett harmadik ragadványnevét, a Paradicsom Brueghelt az egzotikus állatok által benépesített, valós kertek részleteiből összekomponált, idillikus paradicsomi tájképei után kapta, amelyek igen keresettek voltak az 1600-as évek első évtizedeiben.
A budapesti Szépművészeti Múzeum is őrzi néhány alkotását, többek között a Paradicsomi táj a bűnbeeséssel, Paradicsomi táj Noé bárkájába tartó állatokkal című festményét.
