Posługiwał się pseudonimami: Adam Hosper, Teodor Ursyn. Urodzony we Lwowie, ale dzieciństwo spędził w Krakowie, potem w Zakopanem. W 1943 roku wyjechał do Chełma. W 1944 roku debiutował wierszem Polska bezgraniczna w tygodniku „Odrodzenie”, wkrótce zaczął także publikować przekłady z literatury greckiej, a później łacińskiej (Horacego) i niemieckiej (w tym Bertolta Brechta i Güntera Grassa).
Po wojnie przeniósł się do Lublina, gdzie po maturze rozpoczął studia polonistyczne na Katolickim Uniwersytecie Lubelskim. Pracował także jako redaktor „Przewodnika Świetlicowego” (później „Światło”). W 1947 roku przeprowadził się do Warszawy, gdzie mieszka do dziś. Po przyjeździe podjął też studia w Państwowej Wyższej Szkole Teatralnej. W 1950 roku wstąpił do Związku Literatów Polskich, pełnił tu funkcje sekretarza i członka Zarządu Głównego. Pracował w licznych redakcjach czasopism, między innymi w „Trybunie Wolności” i „Pokoleniu”, „Nowej Kulturze”, „Życiu Warszawy”, „Przeglądzie Kulturalnym” i „Trybunie Ludu”.
Od czasu zamieszkania w Warszawie i nawiązania współpracy z różnymi redakcjami wielokrotnie wyjeżdżał za granicę: do NRD, ZSRR, Francji, Włoch, a także państw afrykańskich. Publikował liczne reportaże i felietony z pobytu w tych krajach, zbierał materiały do książek, nawiązywał kontakty. W latach 60. pod pseudonimem Adam Hosper pisał też teksty do muzyki rozrywkowej.
W 1947 roku wstąpił do PPR, potem PZPR, ale po podpisaniu pisma w obronie Leszka Kołakowskiego, krytykującego rządy Władysława Gomułki, został usunięty z partii i odtąd działał w opozycji. W 1976 roku podpisał list protestacyjny Memoriał 101, wyrażający sprzeciw wobec zmian w Konstytucji Polskiej Rzeczpospolitej Ludowej; podpisał także oświadczenie w obronie represjonowanych uczestników strajków w Ursusie i Radomiu. Spowodowało to objęcie go cenzuralnym zakazem druku. W latach 1977‒1981 był członkiem redakcji wydawanego poza cenzurą pisma „Zapis”, którego był także współzałożycielem.
13 grudnia 1981 roku był internowany i osadzony w więzieniu w Białołęce, potem w Jaworzu, ale wkrótce został zwolniony ze względu na stan zdrowia. W stanie wojennym współpracował z różnymi pismami, także podziemnymi, w tym z „Nowym Zapisem”, „Tygodnikiem Mazowsze” i „Kulturą Niezależną”. W latach 1987‒1990 był członkiem Komitetu Obywatelskiego przy przewodniczącym Niezależnego Samorządnego Związku Zawodowego „Solidarność” Lechu Wałęsie. Od 1989 roku publikował artykuły publicystyczne i literackie w „Gazecie Wyborczej”. Działał również w Polskim PEN Clubie (aż do objęcia funkcji prezesa) i Stowarzyszeniu Pisarzy Polskich (był współzałożycielem), Stowarzyszeniu Autorów ZAiKS, Stowarzyszeniu Pracowników, Współpracowników i Przyjaciół Rozgłośni Polskiej Radia Wolna Europa im. Jana Nowaka-Jeziorańskiego. Zasiadał też w Radzie Języka Polskiego przy prezydium PAN i w licznych gremiach, między innymi w jury niezależnej nagrody literackiej im. Barbary Sadowskiej. Jego artykuły regularnie pojawiają się w najważniejszych polskich gazetach, a także w internecie.
Jako prozaik debiutował zbiorem opowiadań Fiołki przynoszą nieszczęście w 1949 roku. W następnych latach dał się poznać przede wszystkim jako autor książek niefabularnych, prozy o charakterze dyskursywnym. Jak sam pisał o swojej twórczości: „Mnie mało niesie fabuła. Mnie raczej mobilizuje myśl. Na przykład pytanie, dlaczego jakieś zdarzenia ułożyły się w pewien sposób”. Jego pierwszą książką, która zdobyła rozgłos, była relacja z podróży do Afryki: Pożegnanie z panną Syngilu albo słoń a sprawa polska (1960), jednak najwyżej zostały ocenione dwie eseistyczne powieści, których bohaterami są wybitne postaci antycznego Rzymu – Juliusz Cezar i Owidiusz. Boski Juliusz. Zapiski antykwariusza (1961) to zbeletryzowany esej-portret, w którym Bocheński zajmuje się dramatem władzy i etycznymi dylematami historii w odniesieniu do czasów sobie współczesnych. Z kolei Nazo poeta (1969) to powieść oparta na motywach życia największego liryka starożytnego Rzymu, przy czym Bocheńskiego interesuje tu głównie wygnanie Owidiusza i jego popadnięcie w niełaskę cesarza. Obydwa utwory są – w pewnym stopniu – powieściami politycznymi, w których autor ukazuje proces degenerowania się władzy i stopniowego rozkładu sterroryzowanego przez nią społeczeństwa. Aluzjom politycznym (Cezar – kult jednostki; Owidiusz – konflikt artysty z władzą) towarzyszy perspektywa historiozoficzna; obie książki, zwłaszcza Boski Juliusz, były szeroko komentowane, a Jacek Bocheński zyskał sławę mistrza subtelnej, niezwykle finezyjnej polemiki ze światem polityki i władzy.
W latach 70. XX wieku pisarz – obok kilku innych wybitnych artystów – stanął na czele rodzącej się podówczas opozycji demokratycznej, a po próbie wyeliminowania go z oficjalnego życia artystycznego w latach 80. i objęciu zakazem druku stał się czołową postacią niezależnej, jawnie antykomunistycznej kultury. Najważniejsza publikacja autora z tego okresu to powieść Stan po zapaści, która ukazała się w obiegu nieoficjalnym w 1987 roku i w tymże roku została wyróżniona Nagrodą „Solidarności”. Bocheński oddaje w tej powieści atmosferę wczesnych lat 80., opisuje nastroje panujące w Polsce po wprowadzeniu stanu wojennego.
W dorobku twórcy prócz powieści znalazły się także zbiory reportaży (Podróż i szczypta filozofii), felietonów (Fakty i zwierzenia), esejów (Krwawe specjały włoskie; Kaprysy starszego pana; Trzynaście ćwiczeń europejskich) i opowiadań (Zgodnie z prawem; Retro), ponadto komiksy (Sąd Parysa; Atlanta, najlepsza biegaczka świata) i wspomnienia (Zapamiętani). Autor prowadził kilka blogów, które później, w latach 2016‒2021, zostały opublikowane w formie książkowej: Blog, Justyna, Ujście. Również jego Zapiski zamieszczane na stronie „Archiwum autorskiego” i na Facebooku zostały zebrane w książce.
Bocheński otrzymał liczne nagrody i wyróżnienia. Radio Wolna Europa nagrodziło go w 1962 roku za Boskiego Juliusza, a w 1965 roku za Tabu; obie nagrody honorowe za najlepszą książkę krajową. Z kolei za Stan po zapaści dostał w 1987 roku Nagrodę Kulturalną „Solidarności”. W 2004 roku otrzymał Nagrodę Warszawskiej Premiery Literackiej (za Kaprysy starszego pana) oraz Nagrodę Ministra Kultury, a w 2006 roku Nagrodę Polskiego PEN Clubu im. Jana Parandowskiego. Jest dwukrotnym laureatem Nagrody specjalnej ZAiKS-u (2012, 2014). W 2001 roku nominowany do Nagrody Literackiej „Nike” za Antyk po antyku. Kolejne lata przyniosły mu Honorową Nagrodę Warszawskich Targów Książki Ikar (2015), Nagrodę Warszawskiej Premiery Literackiej (za Blog; 2016), Nagrodę Samorządu Województwa Mazowieckiego im. Cypriana Kamila Norwida (w kategorii „Dzieło życia”; 2017) oraz Nagrodę 100-lecia ZAiKS-u (2018). Odznaczony między innymi Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski (1954), Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski (1997) i Krzyżem Wielkim Orderu Odrodzenia Polski (2013), Złotym Medalem „Zasłużony Kulturze Gloria Artis” (2008), a także laurem Wielkiego Ambasadora Polszczyzny (2017).