Dzimis kalpu ģimenē. Triju gadu vecumā zaudēja tēvu; ar māti pārcēlās uz “Riekstiņu” mājām pie mātes vecākiem. Bijis gans vasarās dažādās mājās Neretas apkaimē (1886–1892), palīgskolotājs Neretas pagastskolā (1893–1895), muižas pārvaldnieks Kurzemē – Laukmuižā un Smukās (1897–1899), kopš 1899. gada dzīvoja Rīgā, iztiku pelnīja ar fotografēšanu, gleznu kopēšanu u. c. gadījuma darbiem. 04.12.1896. laikrakstā “Latviešu Avīzes” pirmā publikācija – dzejolis “Ziemas nakts” ar pseidonīmu Neizilberlings, savukārt 1905. gadā pirmā izstāde, līdz 1941. gadam piedalījās vairāk nekā 37 izstādēs. Bijis žurnāla “Pret Sauli” glezniecības nodaļas vadītājs un redaktors (1906), literārās daļas vadītājs žurnālā “Stari” (1906–1907), publicēja vairāk nekā 100 dažādu rakstu par mākslas problēmām (1906–1914). 1906. gadā luga “Traģēdija” piedzīvoja pirmizrādi, un 1907. gadā atzinību guva stāsta “Vēja ziedi” publikācija laikrakstā “Latvija”. 1911. gadā periodikā pirmo reizi iespieda “Baltās grāmatas” tēlojumus, savukārt grāmatā izdeva garo stāstu “Aija”. 1914. gadā J. Jaunsudrabiņš pabeidza darbu pie bērnības atmiņu tēlojumu grāmatas “Baltā grāmata” (1–2, 1914–1921). 1915. gadā ar ģimeni Pirmā pasaules kara laikā devās bēgļu gaitās uz Ziemeļkaukāzu, kur guva literāras ierosmes stāstu grāmatai “Kaukāzs” (1920) un romānam “Nāves deja” (1924), kā arī idejas gleznām. 1918. gadā atgriezās Latvijā, tapa vairāki literāri darbu, piemēram, “Ar makšķeri” (1921), stāsts “Uršulīte” (1935). 1919. gadā bija viens no mākslinieku biedrības “Neatkarīgo mākslinieku vienība” dibinātājiem un tās pirmais priekšsēdētājs.

No labās: Jānis Jaunsudrabiņš kopā ar draugiem gleznotāju Aleksandru Štrālu un rakstnieku Kārli Skalbi. Rīga, 1910.–14. gads.
Fotogrāfs nezināms. Avots: Latvijas Nacionālais arhīvs Latvijas Valsts kinofotofonodokumentu arhīvs.
Jaunus literārus un mākslinieciskus impulsus sniedza brauciens uz Parīzi (1924), Itāliju (1936), iespaidus attēloja ceļojumu aprakstos, romānā “Kapri” (1939). Sarakstījis psiholoģisko romānu “Neskaties saulē” (1936) un romānu “Augšzemnieki” (1937).
1941. gadā kļuva par Rakstnieku savienības biedru. Strādāja kā gleznotājs un grafiķis, zīmēja vākus daudzām savām, arī Raiņa, Aspazijas, Kārļa Skalbes u. c. autoru grāmatām. J. Jaunsudrabiņš tulkoja arī vairākus ārzemju literatūras darbus, piemēram, 1906. gadā publicēts Knuta Hamsuna (Knut Hamsun) “Pāns” (Pan, 1894), 1924. gadā – Gija de Mopasāna (Guy de Maupassant) “Mīlulis” (Bel-Ami, 1885).
1944. gadā devās trimdā; aizbraukšanu un klīšanu pa Vāciju detalizēti var lasīt darbā “Es stāstu savai sievai” (1946). 20. gs. 50. gadu sākumā kļuva pazīstams vācu sabiedrībai – preses izdevumi iespieda viņa darbus, notika pirmie sarīkojumi vācu valodā. Kopš 1952. gada rakstnieku biedrības “Latvijas PEN” goda biedrs.