Parece ser que nació en Maaseik, ciudad próxima a Alemania. Era hermano de Hubert van Eyck, y aunque de los primeros años de su vida apenas se tiene noticias, entre 1422 y 1424 se encuentra en La Haya, en la corte del conde Juan de Baviera. En 1425, al morir el conde, deja La Haya para entrar al servicio de Felipe III de Borgoña, no sólo como pintor sino como diplomático, nombrándole camarero y pintor de su corte. Empiezan así un periodo de viajes que tiene como objetivo misiones diplomáticas encargadas por el duque. En 1427 y 1428 se encontraba en Tournai, donde conoce al Maestro de la Flémalle y a Rogier Van der Weyden. En 1428 parte para Portugal enviado por el duque de Borgoña para solicitar la mano de la hija del rey JUAN I. Al regreso permanece en España durante los años de 1430 y 1431. Posteriormente, se estableció en Brujas donde permaneció hasta su muerte.
Su obra se inicia junto a su hermano Hubert, pero la temprana muerte de éste hace que rápidamente se haga independiente. Algunos autores le atribuyen algunas miniaturas del Libro de las Horas de Turín, ancladas en la tradición del gótico tardío de los Países Bajos. Al margen de estas miniaturas, el resto de sus obras se separan plenamente de esta tradición y en ellas se establecen los principios de la nueva pintura flamenca.
Son características sus escenas de interior, minuciosamente descritas, con un impecable conocimiento de la perspectiva y de la luz, tratamiento de las figuras mediante el estudio de los ropajes y el retrato y unos paisajes de extremado naturalismo, cuya línea se lleva hasta el horizonte.