Hans Holbein wurde in Augsburg geboren und in der Werkstatt seines Vaters Hans Holbein des Älteren ausgebildet. Sein Vater Hans Holbein der Ältere gehörte zu den bekannten Malern seiner Zeit. Künstlerisch tätig war auch sein Onkel Sigmund Holbein, über dessen Wirken und Werk aber wenig bekannt ist. Auch einer seiner Brüder, Ambrosius Holbein, war Maler.
Die Brüder zogen 1515 nach Basel, in der Hoffnung, in der damals blühenden Buchdruckerstadt als Illustratoren ein gutes Einkommen zu finden. Bis 1515 hatten sie sich in Basel als Buchillustrator einen Namen gemacht. Auf einer Italienreise im Jahr 1518 lernte hans Holbein die Werke von italienischen Renaissancemalern wie Andrea Mantegna link* oder Leonardo da Vinci kennen, die in mehreren seiner frühen Werke ihren Niederschlag fanden.
1519, nach dem Tod seines Bruders Ambrosius, heiratete Hans Holbein d. J. die vier Jahre ältere Elsbeth Binsenstock, die Witwe eines Basler Gerbers, was ihm ermöglichte, der Basler Malerzunft beizutreten und 1520 Bürger von Basel zu werden. Die Ehefrau und die beiden ersten Kinder hat Holbein in seinem berühmten Bildnis verewigt, das als eines der ersten Bildnisse überhaupt gilt, die ein Künstler von seiner eigenen Familie gemalt hat.
Zu dieser Zeit lebte in Basel der niederländische Philologe und Philosoph Erasmus von Rotterdam, den der Künstler mehrmals porträtierte. Erasmus ließ den jungen Maler eine Folge von Tuscheskizzen für die Satire „Lob der Narrheit“ schaffen. In Basel schuf Holbein unter anderem auch seine beiden berühmten Madonnenbilder, die so genannte Darmstädter Madonna und die Solothurner Madonna. Unter anderem gestaltete Holbein in Basel Holzschnitte für Umschlagillustrationen.
Ab 1523 begründete Holbein durch seine Folge von 51 Zeichnungen, die die Allegorie des Totentanzes zum Thema hatten, und Holzschnitte für die deutsche Bibelübersetzung Martin Luthers seinen Ruf als Buchillustrator. Trotz seines Ansehens war er wegen der schlechten Auftragslage gezwungen, nach England zu gehen, weil die Kunstförderung mit der Veränderung der Schweizer Gesellschaft durch die Reformation nachließ. Als er 1526, ausgestattet mit Empfehlungsschreiben seines Freundes Erasmus von Rotterdam, in England ankam, erhielt er verschiedene Aufträge zur Porträtierung zeitgenössischer Persönlichkeiten, darunter des Gelehrten Thomas Morus.
1528 kehrte Holbein nach Basel zurück und erhielt den Auftrag, an seinem Freskenzyklus „Justitia“, mit dem er die Ratskammer des Rathauses ausgemalt hatte, Verbesserungen vorzunehmen. Seine Ergänzungen vermittelten eine wirkungsvollere Dramatik als die früheren Szenen. Leider hat keines der Fresken, die Holbein in der Schweiz, Deutschland und England geschaffen hat, unbeschadet die Zeit überdauert. 1532 verließ er Basel endgültig. Dem Versuch des Basler Rats, ihn 1538 mit 50 Gulden Jahresgehalt nach Basel zurückzulocken, widerstand er.
Er ließ sich erneut in England nieder, wo er wiederum als Porträtmaler tätig war. Die Vorstudien dazu, für die Holbein Kreide, Silberstift und Bleistift verwendete, gehören zu seinen sehr geschätzten Arbeiten. Eine Kollektion von 87 Zeichnungen ist in der königlichen Sammlung in Windsor Castle zu sehen. 1533 entwarf er die Dekorationen für die Hochzeit des Königs mit Anne Boleyn. Sein Bildnis des Staatsmannes Thomas Cromwell link* brachte ihm in Adelskreisen große Anerkennung ein, weshalb er 1536 zum Hofmaler Heinrichs VIII. link* ernannt wurde. Sein bedeutendstes Werk, die Porträts von Heinrich VIII. selbst und seiner Frau Jane Seymour, fielen 1698 einem Brand zum Opfer. Weitere Bildnisse von Persönlichkeiten des Hofes, darunter ein Brustbild Heinrichs VIII., Porträts der Frauen des Königs und des Thronfolgers Eduard (später Eduard VI.), sind erhalten geblieben.
Heinrich schickte Holbein 1539 zurück aufs Festland, um Christina von Dänemark und in Kleve die beiden Töchter des Herzogs Johann III. zu malen. Das Bild von Anna von Kleve gefiel ihm sehr und er entschloss sich, sie zu heiraten. Da die reale Anna aber weit weniger schön war als die gemalte, fiel Holbein beim König in Ungnade. Er blieb zwar Hofmaler, malte jedoch nie wieder ein Mitglied der königlichen Familie. Wenige Monate vor seinem Tod fertigte er das einzige erhaltene Selbstbildnis an. Holbein starb 1543 während einer Pestepedemie in London.
