Jan Evangelista Purkyně se narodil 17. prosince 1787 na zámku v Libochovicích u Litoměřic jako nejstarší syn Josefa a Rozálie (rozené Šafránkové) Purkyňových. Otec zastával místo správce libochovického panství moravského rodu Dietrichsteinů. V r. 1793 Purkyňův otec umírá (Janovi je šest let), Rozálie Purkyňová zůstává sama se dvěma syny – Janem a Josefem. Vztah k přírodě a k lidem získával Jan nejprve od otce, který ho bral na úřední cesty, po matce zdědil pracovitost a disciplínu, ale i smysl pro humor. Záhy začal číst – a sice z Komenského spisu Orbis pictus. Latinské a řecké texty se učil číst u pátera Schiffnera v Libochovicích.

Přátelé Rozálie Purkyňové zajistili Janovi (a později i Josefovi) studium na piaristickém gymnáziu v Mikulově, v klášterní knihovně se Jan setkal se spisy G. Dobnera či S. Konarskiho. Pravděpodobně zde se také seznámil se Schillerovými básněmi, které miloval celý život. Po ukončení gymnázia (1804) odchází na doporučení učitelů do řádového domu v Dobré vodě u Libavy, kde skládá řádové sliby a jméno Silverius. Studuje francouzštinu, italštinu, filozofii, teologii a práva. Původně tříletý noviciát je Purkyňovi díky vynikajícím studijním výsledkům o rok zkrácen. Začal učit na nižším gymnáziu ve Strážnici (škole, kterou navštěvoval i Komenský), odkud pak odchází studovat do piaristického ústavu v Litomyšli. Věnuje se filologii a historii, propadá kouzlu poezie. Nejvíce ho ale zajímala klasická německá filozofie F. W. Schellinga.

V r. 1807 vystoupil z řádu a vydal se na pěší pouť domů (Litomyšl, Vysoké Mýto, Přelouč, Praha, Radovesice, Libochovice), na podzim začal studovat druhý ročník filozofie na pražské univerzitě. O prázdninách r. 1808 jede do Litoměřic, aby se setkal s J. Jungmannem. Zde začalo jejich celoživotní přátelství. Po ukončení třetího ročníku odchází z finančních důvodů do Blatné k baronu Hildprandtovi vyučovat jeho syna Ferdinanda.

Za Hildprandtovy finanční pomoci se vrací r. 1812 do Prahy studovat medicínu. Hned v prvním ročníku dochází na přednášky anatomie vedené J. G. Ilgem, kterého později vystřídal J. Rottenberger. V této době mu ve Vídni vyšla první báseň Orážení obrazu bez konce. Již tehdy se Purkyně snažil vše, co postrádal v přednáškách, doplňovat vlastními pokusy. Pro získání poznatků nasazoval vlastní zdraví. Při třídenní hladovce pozoroval fyziologické změny. Zkoumal na sobě také procesy počínajícího mrznutí. Navštěvoval povinně chirurgii u I. Fritze a stal se jeho praktikantem.

V r. 1818 obhajuje na pražské lékařské fakultě dizertaci Příspěvky k poznání zraku ze subjektivního hlediska (O zření v ohledu subjektivním). Promoval společně s K. B. Preslem. Dekretem z 15. ledna 1819 je jmenován prosektorem, asistentem prof. Ilga a prof. Rottenbergera. Spoluzakládá s Jungmannem a Janem S. Preslem časopis Krok. Navazuje na pokusy, které prováděl na sobě. S chemikem A. M. Pleischlem např. zkoumá účinky hlavěnky dávivé. Uchází se neúspěšně o profesuru farmakologie v Praze, stejně tak profesuru anatomie a fyziologie ve Štýrském Hradci a anatomie v Lublani. Je členem tajné společnosti, s největší pravděpodobností Iluminátů.

V jedenácti letech Purkyně odešel na piaristické gymnázium v Mikulově, studoval také ve Staré Vodě pod vedením Jana Františka Hanela.

Usiloval o profesuru, ale vlastenecké přesvědčení působilo problémy. Teprve na mocnou přímluvu několika osob (pruský ministr kultury a vzdělávání Karl vom Stein zum Altenstein (1770–1840), lékař Johann Nepomuk Rust (1775–1840), vedoucí pruského vysokoškolského oddělení Johannes Schulze (1786–1869), přírodovědec Karl Asmund Rudolphi (1771–1832)[6] a údajně i na přímluvou Goethovu, který také studoval proces vidění) byl angažován na univerzitu mimorakouskou, do tehdy pruské Vratislavi.

V roce 1827 se oženil s Julií Rudolphi (1800–1835), dcerou svého zastánce, v Berlíně působícího přírodovědce švédského původu Karla Asmunda Rudolphi (1771–1832). Měli spolu dvě dcery a dva syny. Ve Vratislavi mu na choleru zemřela manželka a obě dcery, zbyli mu dva synové. Starší syn Emanuel (1831–1882) se stal přírodovědcem, mladší syn Karel (1834–1868) vynikl jako malíř. Otec jej celý život finančně podporoval a nakonec i přežil.

Ve Vratislavi získal roku 1832 výkonný mikroskop. Svůj nejvýznamnější objev prezentoval Purkyně na sjezdu německých přírodovědců a lékařů v pražském Karolinu 19. září 1837, kde mezi prvními na světě přisoudil buňkám jejich stěžejní význam pro život. Ve Vratislavi také odváděl tvrdou badatelskou práci, která z něj činí zřejmě nejfrekventovanějšího eponyma české vědy: Purkyňova vlákna v srdci, Purkyňovy buňky v malém mozku, Purkyňovy obrázky (obrazce tvořené odrazem světla ve struktuře oka), Purkyňův jev (posun spektrálního maxima barevné citlivosti oka na světlo v závislosti na jeho intenzitě) a řada dalších po něm nazvaných útvarů a jevů.

V práci O spánku, snech a stavech příbuzných z roku 1857 Purkyně zdůraznil osvěžující a léčivou funkci snů pro duševní rovnováhu. Předjímá tím budoucí Freudovy úvahy o snu, ale i Jungovu teorii kompenzační funkce snu. Ve stati Individuální duševní ústroj člověka (1864–1866) Purkyně rozlišil dvě hlavní metody zkoumání lidské psychiky – antropologickou, která zkoumá souvislost duševních zvláštností s tělesnými, a psychologickou, jež je založena na vlastní vnitřní zkušenosti, na sebepozorování. Třetí možností je fenomenologická metoda, která hledá souvislosti mezi výjevy duševního života. Jako jeden z mála českých vědců přijal ve své době Darwinovu evoluční teorii.

Roku 1850 se Purkyně vrátil na pražskou lékařskou fakultu. Založil fyziologický ústav, nad výzkumem už ale převládala činnost organizační a buditelská. Stal se členem londýnské Královské společnosti a vídeňské a pařížské akademie věd. Roku 1853 založil časopis Živa.

Ve 40. letech 19. století Purkyně sestrojil kinesiskop, u něhož použil rotační závěrku používanou následně u kinematografů. Lze ho považovat i za průkopníka v oblasti animovaného filmu. V roce 1861 nechal podle svých nákresů vyrobit kotouč zobrazující animovanou sekvenci práce lidského srdce. Je to první známý případ užití této techniky (považované v té době za zábavnou hračku) pro výuku vědeckého oboru. Sám ale předpověděl, že se tento postup stane svébytným druhem v umění. Zapojil se do vzniku tělovýchovné organizace Sokol v Praze.

Za vynikající zásluhy v oblasti vědy a vyučování mu císař František Josef I. 22. dubna 1868 udělil rytířský kříž Leopoldova řádu, vysoce prestižní ocenění, které osoby jeho společenského postavení obvykle nezískávaly. 31. května následujícího roku požádal již těžce nemocný Purkyně na základě tohoto řádu o povýšení do rytířského stavu. Udělen mu byl listinou z 15. července 1869, čím zároveň získal i erb.

Modrým kosmým břevnem stříbrno-červeně dělený štít s červenou hvězdou ve stříbrném a stříbrnou v červeném poli. Na štítě stojí dvě korunované turnajské přílby. Klenotem na pravé s modro-stříbrnými přikrývadly jsou modro-stříbně a stříbrno-modře dělená křídla, mezi kterými se vidí stříbrná hvězda. Z levé přílby s červeno-stříbrnými přikrývadly vyrůstá stříbrný lev s červeným jazykem.

J. E. Purkyně v Praze žil a zemřel ve Spálené ulici, což připomíná pamětní deska poblíž stanice metra Národní třída. Pochován je na vyšehradském hřbitově. Jeho pohřeb se stal velkou národní manifestací.

Jan Evangelista Purkyně se celý život věnoval také básnické tvorbě (v mládí měl dokonce v úmyslu se stát výlučně spisovatelem, doloženě se několikrát v mládí podepsal J. Purkyně, Dichter), jeho básně a básnické překlady vyšly v jedenáctém svazku jeho sebraných spisů v roce 1968. Za svého života publikoval spíše jen v časopisech a dnes je jeho básnická tvorba v podstatě zapomenuta (převažuje v ní reflexivní a příležitostná lyrika, básně oslavující pantheistický pohled na svět, popisná lyrika po vzoru M. Z. Poláka a také satirické epigramy makarónským veršem, který Purkyně nazýval hybridka – hybrid dvou jazyků). Okrajově se věnoval také básnické tvorbě pro děti pod vlivem Františka Douchy.

Byl významným překladatelem poezie z němčiny a italštiny, mj. lyrických básní Friedricha Schillera. Jako vůbec první přeložil do češtiny Osvobozený Jeruzalém Torquata Tassa (z překladu byl za jeho života publikován jen první zpěv). Napsal také autobiografické spisy a slavistické práce. Velkou překážkou ve vnímání jeho textů, ať původních, či přeložených, je pro moderního čtenáře hojné užívání mnohdy velmi nepřirozených neologismů a podivných slovních tvarů. V původní i přeložené tvorbě používal zejména časoměrný verš, který již česká poezie nevyužívá. Purkyně o této vadě věděl, a proto za svého života publikoval jen několik svých básní v časopisech; většina jeho básnické tvorby proto stále zůstává v rukopise. Jeho překlady z Friedricha Schillera nicméně zůstaly až do konce 19. století nepřekonány.