Nacido en Fuendetodos, el cuarto hijo de una familia campesina acomodada. Estudió el dibujo desde los trece años en la Academia de Zaragoza bajo la dirección de José Luzán. Más adelante siguió su formación con Francisco Bayeu Subías. Después de los modestos inicios en Aragón, la carrera cortesana se perfilaba como la única posible para un joven con ambiciones. Se trasladó a Madrid en 1763, siguiendo a Bayeu, que trabajaba en la decoración del Palacio Real.
Por sus propios medios viajó a Italia. En su cuaderno de viaje recogió notas de las ciudades que visitó, todas del norte, entre ellas Bolonia, Venecia, Parma y Milán, viajando de regreso a través de Génova y Marsella.
En 1773 se casó en Madrid con Josefa Bayeu. En 1775 inició su trabajo como pintor de cartones de tapices para la Real Fábrica de Santa Bárbara, recomendado por Bayeu, Goya aseguraba más tarde, orgulloso, que fue Mengs quien le hizo volver de Roma para el Real Servicio.
En 1780 ingresó como miembro de mérito, por unanimidad, en la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando. En este decenio comenzó de lleno la actividad de Goya como retratista.
Goya fue nombrado teniente director de Pintura de la Academia de San Fernando en 1785, y al año siguiente, se le nombró pintor del Rey. Goya había alcanzado una excelente situación en la Corte, que le halagaba profundamente, pintando ya entonces, además de para el rey, para la más alta aristocracia.
Hacia fines del año 1790 aparecieron los primeros síntomas de la grave enfermedad que le sobrevino a principios de 1793, temblores y mareos a los que se refiere en sus cartas.
A principios de 1797 renunció a su cargo de director de Pintura de la Academia a causa del empeoramiento de su salud. La liberación de las responsabilidades de la Academia determinó los años más prolíficos de la vida de Goya con retratos excepcionales.
Culminó la década de 1790 con el nombramiento de Goya como primer pintor de Cámara, escalón supremo de su carrera cortesana. Se fecha entonces su acercamiento a Godoy, así como el mecenazgo de los duques de Alba. Publica en 1799 las obras maestras de la sátira contra vicios y costumbres de la sociedad que fueron Los Caprichos.
Goya permaneció en Madrid durante la Guerra contra Napoleón (1808-1814) y juró fidelidad a José Bonaparte como oficial de palacio. En mayo Goya pasó favorablemente la depuración de los funcionarios de palacio al servicio del gobierno francés, recuperó su salario y sus derechos y pintó de nuevo para la Corona y sus altos dignatarios, aunque a partir de 1815 el artista se fue alejando de la Corte, sustituido en el gusto del monarca por Vicente López, y se centró entonces en su actividad privada.
Trabajó también en los aguafuertes de los Desastres de la guerra, denuncia de la violencia sobre el pueblo indefenso, y en la Tauromaquia, publicada en 1816.
En mayo de 1824 Goya solicitó permiso del Rey para marchar a Francia a tomar las aguas minerales de Plombières (Vosgos). Goya pudo decidir su exilio, no hay, sin embargo, noticias fiables de su marcha pues los viajes que hizo entre 1824 y 1828 a Madrid desde Burdeos, así como sus cartas al Rey para solicitar su licencia y jubilación, no indican que estuviera perseguido.
Su etapa en Burdeos se centró en obras íntimas, de pequeño formato. Se apasionó entonces por una técnica nueva, la litografía, y se sirvió del establecimiento de Cyprien Gaulon para imprimir la serie de los Toros de Burdeos.
Cuando murió, el 16 de abril de 1828, era apreciado solamente por el pequeño grupo de amigos y familiares que le acompañaron hasta el final, pues su arte, profundamente individual, estaba lejos de las modas del momento.