Jeho otec Jiří, který byl v úředních záznamech psán též jako Till, Tille, Tylli nebo Týl, byl hudebníkem u 28. pěšího pluku, matka Barbora byla dcerou mlynáře Ignáce Králíka, vzali se 15. listopadu 1807. Otec odešel od vojska v roce 1809 a pracoval jako krejčař. Rodné jméno Josef Kajetán Till změnil na „Týl“ roku 1825 a na „Tyl“ až roku 1838.

Vystudoval staroměstské gymnázium v Praze (od roku 1822), roku 1827 odešel pokračovat ve studiu na gymnáziu do Hradce Králové, kde se seznámil s Václavem Klimentem Klicperou. Po ukončení gymnázia (1828) odešel studovat Filozofickou fakultu Karlo-Ferdinandovy univerzity v Praze. Studium nedokončil.

Stal se členem Hilmerovy kočovné společnosti, kde se blíže seznámil s Magdalenou Forchheimovou (1803–1870), herečkou a operní zpěvačkou, se kterou se pak v roce 1839 oženil. Po dvou letech působení u této společnosti se vrátil do Prahy. V Praze získal místo účetního (fourier) ve vojenské kanceláři 28. pěšího pluku, kde pracoval až do roku 1842.[5] Ve volném čase se dále věnoval divadlu a novinařině. Od roku 1833 prakticky vedl redakci časopisu Jindy a nyní, tento časopis se po roce 1834 změnil na Květy české a až roku 1835 se název zřejmě na podnět Františka Palackého zjednodušil na Květy. Redigoval jej do roku 1836 a v letech 1840–1845. Dále vydával časopis Vlastimil (1840–1842), v letech 1846–1849 redigoval Pražského Posla. Roku 1849 se pokusil založit noviny pro venkov – Sedlské noviny, ale tento pokus brzy ztroskotal.

V roce 1833, společně s Karlem Slavojem Amerlingem, F. Dittrichem, skupinou literátů z okruhu Květů V. Filípkem, F. Hejnišem, Karlem Hynkem Máchou atd., založil Kajetánské divadlo, které hrálo na pražské Malé Straně v domě pana Arbeita. Bylo zaměřeno na vzdělanější vrstvy a během své čtyřleté existence se zde konalo 25 představení především domácích dramatiků (Klicpera, Štěpánek ad.). Od roku 1842 působil jako režisér a dramaturg v Novém divadle v Růžové ulici. Dne 21. prosince 1834 byla uvedena na scéně Stavovského divadla jeho divadelní hra Fidlovačka, kde byla poprvé zpívána píseň Kde domov můj.[6] V roce 1835 dal dohromady ochotnickou společnost, která hrála české hry ve Stavovském divadle. Roku 1846 odešel do Stavovského divadla, kde působil jako dramatik. Ředitelem Hofmanem byl pověřen řízením českých představení (do roku 1851). V této době se dostal na vrchol kariéry, byly vydány všechny jeho spisy, obdržel cenu Matice české a zlatý prsten za literaturu, byl nazýván miláčkem českého národa. V této době působil také jako organizátor českého kulturního života (organizoval plesy atp.).

Během revolučního roku 1848 se zapojil i do politického dění. Byl členem Svatováclavského výboru, účastníkem Slovanského sjezdu a účastnil se založení Slovanské lípy. Ve volbách roku 1848 byl zvolen na rakouský ústavodárný Říšský sněm. Zastupoval volební obvod Unhošť v Čechách. Uvádí se jako spisovatel. Patřil ke sněmovní pravici. V Kroměříži na Riegerově náměstí, kde během konání Říšského sněmu bydlel, je umístěna pamětní deska.

Aby uživil početnou rodinu, snažil se úřadům zavděčit oslavnými texty na mocnáře – v roce 1853 například napsal oslavné díkuvzdání za nezdařený atentát na Františka Josefa I. (atentát z 18. února 1853). Nic mu to však nepomohlo a dluhy nadále narůstaly. V této době si udělal spoustu nepřátel a byl propuštěn z divadla. Poté odešel k Zollnerově kočovné společnosti, těžce onemocněl a nakonec zemřel v Plzni v bídě.

Cílem jeho tvorby bylo vytvořit české drama. Nejprve hry pouze překládal, ale pak je začal i psát. V 50. letech 20. století byla Tylova díla aktualizována pod vlivem dobové ideologie a koncepcí Zdeňka Nejedlého. Tylova dramata byla dávána za příklad pro svou lidovost, realismus a společenskou angažovanost.

V roce 1839 se oženil s herečkou a zpěvačkou Magdalenou Forchheimovou, se kterou čekal dítě. Dítě se ale narodilo mrtvé a Magdalena již po tomto těžkém porodu další děti mít nemohla. Záhy navázal intimní poměr s Magdaleninou mladší sestrou Annou Forchheimovou-Rajskou (1824–1903). Tak vznikl podivný manželský trojúhelník se dvěma sestrami. Se svou milenkou Annou nakonec zplodil devět dětí, které vychovávala manželka Magdalena. J. K. Tyl měl v době svého úmrtí čtyři nezletilé dcery, tři syny (Josef Otakar 1843–1907, Jan Stanislav 1845–1890, František 1853–1902) a nejmladší syn Josef Kajetán se narodil v roce 1856 krátce po Tylově smrti. Dvě z dcer, nejstarší Marie Eleonora (16. března 1848 Praha – 14. října 1868 Morkovice) a Eliška (1850–1909) byly též herečky. Po jeho smrti se Anna Forcheimová-Rajská provdala za spisovatele a žurnalistu Josefa Ladislava Turnovského (1837–1901), pozdějšího ředitele Ústřední Matice Školské, který vedl divadelní společnost po řediteli Prokopovi.