Malczewski urodził się w Radomiu, w starej, ale pozbawionej majątków ziemskich rodzinie szlacheckiej. Ród Malczewskich z Malczewa wydał także sławnego niegdyś poetę Antoniego Malczewskiego (ta gałąź rodziny samowolnie zmieniła herb Tarnawa na Abdank). Jego ciotką była znana mistyczka Wanda Malczewska. Z rodziny pochodził także generał WP i minister spraw wojskowych z czasów przewrotu majowego Juliusz Tadeusz Tarnawa-Malczewski. Jacek po kądzieli spokrewniony był z Jadwigą Łuszczewską, Karolem Szymanowskim i Jarosławem Iwaszkiewiczem. Do 13. roku życia wychowywał się pod okiem rodziców, Juliana i Marii z Korwin-Szymanowskich. Ojciec był generalnym sekretarzem Towarzystwa Kredytowego Ziemskiego guberni radomskiej, matka córką b. oficera wojsk napoleońskich Aleksandra, który ku rozpaczy "towarzystwa" ożenił się z panną służebną swych rodziców imieniem Brońcia. W roku 1867 rodzice wysłali Jacka do majątku wuja Feliksa Karczewskiego w Wielgiem, gdzie jego opiekunem i nauczycielem był Adolf Dygasiński. 4 lata później 17-letni Malczewski przeprowadził się do Krakowa, gdzie uczył się w gimnazjum oraz został wolnym słuchaczem Szkoły Sztuk Pięknych, a następnie (na prośbę Jana Matejki) opuścił gimnazjum i studiował tylko w SSP. W październiku 1875 wyjechał na dalsze studia do Paryża. Do pracowni Matejki powrócił jesienią 1877. W 1880 zwiedził Włochy, odwiedził Lwów, a potem Podole. W 1884 trafił do pałacu w Rozdole Karola Lanckorońskiego i wziął udział w zorganizowanej przez niego wyprawie archeologicznej do Azji Mniejszej. Z Karolem Lanckorońskim połączyła Malczewskiego wieloletnia przyjaźń. Od 1884, od momentu śmierci ojca, w malarstwie Malczewskiego pojawił się powracający motyw śmierci. W 1885 wyjechał do Monachium, a w 1887 ożenił się z córką krakowskiego aptekarza Marią Gralewską. Z tego związku na świat przyszły dzieci: w 1888 córka Julia, a 24 października 1892 syn Rafał (później także malarz). W latach 1894–1897 zaczął tworzyć obrazy symbolistyczne. Był artystą znanym, cenionym i nagradzanym. Angażował się w działalność pedagogiczną w SSP i na kursach im. Baranieckiego, ucząc malarstwa kobiety, które wówczas nie miały prawa studiować w SSP. W 1897 został jednym z założycieli Towarzystwa Artystów Polskich "Sztuka" (obok Teodora Axentowicza, Józefa Mehoffera, Stanisława Wyspiańskiego). W 1898 bardzo głęboko przeżył śmierć matki, a w 1900 po konflikcie z Julianem Fałatem opuścił krakowską ASP. Poza uczelnią pozostawał 10 lat organizując w tym czasie wiele wystaw swoich prac (Lwów, 1903), podróżując między innymi ponownie do Włoch. W 1910 rektorem ASP został Teodor Axentowicz, Malczewski powrócił na stanowisko profesora, aby w 1912 zostać rektorem ASP. Funkcję tę pełnił do wybuchu I wojny światowej. Początek wojny spędził w Wiedniu. Do Krakowa powrócił w 1916. Od 1918 zaczął zdawać sobie sprawę, że jego malarskie wizje należą do przeszłości. Rozpoczął obrachunek z własnym życiem. Powstał wówczas wzruszający cykl obrazów "Moje Życie", coraz częściej malował autoportrety. W 1921 ustąpił z funkcji profesora ASP. W 1921 został odznaczony Orderem Polonia Restituta IV klasy, jubileusz 70-lecia życia i 50-lecia pracy malarskiej obchodził organizując wystawy swoich obrazów w Krakowie, Lwowie, Warszawie i Poznaniu. W latach 1923–1926 mieszkał w XIX-wiecznym dworze w Lusławicach, założył tam szkółkę malarską dla utalentowanych dzieci wiejskich. W 1923 namalował tryptyk "Mój pogrzeb". W 1927 otrzymał nagrodę artystyczną miasta Warszawy, a w 1929 uhonorowany został Wielkim Złotym Medalem na Wystawie Krajowej w Poznaniu. Pod koniec życia artysta stracił wzrok. W Krypcie Zasłużonych na Skałce pochowano go zgodnie z ostatnim życzeniem we franciszkańskim habicie tercjarskim. W dniu 4 grudnia 2013 r. jego obraz „Polski Hektor” z 1913 r. został sprzedany za 2,99 mln zł. Jest to najwyższa cena jaką udało się uzyskać w Polsce za obraz polskiego artysty.