Johann Pachelbel blev født den 1. september 1653 i Nürnberg. Ikke meget vides om hans barndom og uddannelse, bortset fra at han studerede musik under komponisten Heinrich Schwemmer, Kapellmeister på St. Sebaldus Skole. I 1673 meldte han sig ind på universitetet i Altdorf for at studere teologi, men året efter takkede han ja til sit første job, som organist ved Stefansdomen i sin hjemby.
Da Schwemmer døde i 1692 var Pachelbels ry som musiker solidt etableret, og han overtog sin tidligere vejleders plads som Kapellmeister på St. Sebaldus, og blev også anklaget for uddannelsen af kordrengene fra skolen ved siden af. Tre år senere udgav han det første af otte bind med hellige korværker, Musikalische Sterbens-Gedancken, som skulle være den eneste trykte musik i hans levetid. Det var også i dette år, at Pachelbel giftede sig med Barbara Gabler, datter af den Nürnbergske vinhandler Christoph Gabler.
I 1695, blot måneder efter at han blev far for første gang, blev Pachelbel pludselig afskediget fra St. Sebaldus og forlod Nürnberg. Der er ingen oplysninger tilbage om årsagerne til hans bratte afskedigelse, men det var en traumatisk oplevelse for Pachelbel, for han slog sig aldrig fast i en fast stilling i resten af sin karriere.
Efter flere stop stabiliserede Pachelbels liv sig i 1699, da han fik den prestigefyldte stilling som organist og lærer ved Predigerkirche (prædikerkirken) i Erfurt, hvor han skulle blive de næste elleve år. Der opfyldte han ikke kun pligterne i sin stilling, han deltog også aktivt i at organisere og udføre verdslig musik.
I 1703 fødte Pachelbels kone Barbara den sidste og største af deres syv børn, Wilhelm Hieronymus, som fulgte i sin fars musikalske fodspor og blev en eminent organist og komponist. Da hertugen af Sachsen-Eisenach døde i 1707, blev Pachelbel anmodet om at komponere en mindekantate til lejligheden, som første gang blev opført den 15. august 1707.
I 1704 døde Pachelbels kone pludselig og efterlod ham med syv små børn at tage sig af. Pachelbels karriere nåede sit højdepunkt i løbet af 1700-tallet, men i 1705 havde hans liv taget en uventet og ulykkelig drejning, da hans datter Catharina Barbara fødte en uægte søn. Catharina Barbara blev tvunget til at forlade hjemmet og blev tjener i hertugen af Sachsen-Eisenachs husstand. På trods af denne hændelse forblev Pachelbel på god fod med hertugen, som tildelte ham en årlig pension, som supplerede organistens indkomst.
Et par år senere accepterede Pachelbel en ny stilling som organist ved St. Michaels Kirke i Hamborg. Han var næppe gået i gang med sine nye pligter, da han døde af et slagtilfælde i marts 1706, i en alder af 52, få dage før sit første jubilæum som organist i St. Michaels Kirke.
I dag er Johann Pachelbel hovedsageligt kendt for sine orgelværker, især koralpræludiumet på "Vom Himmel hoch da komm ich her" og Chaconne i f-mol, og for Canon og Gigue i D-dur for tre violiner og continuo. Han var også en fremtrædende komponist af hellige og verdslige vokalværker, herunder over 200 hellige koncerter, talrige messer og motetter.