Il fréquente l'école de latin d'Eisenach en 1669 et 1670. Chassé pour cause de vol, il continue ses études à Gotha, y reçoit une formation musicale.
Jacob épouse Anna Martha Schmidt le à Eisenach. La famille de la jeune mariée est hostile à cette union et, à la suite de difficultés matérielles, elle regagne la maison parentale. Un seul fils naîtra de cette union : Johann Ludwig le .
Jacob poursuit des études à Mühlhausen et ses déboires financiers le contraignent à s'enrôler pendant un an comme mercenaire dans les troupes du prince d'Eisenach.
Il devient ensuite maître d'école et cantor à Thal près de Rhula, aux environs d'Eisenach, où sa femme vient le rejoindre en 1679. Tous deux partent la même année s'installer à Steinbach (Thuringe) où Jacob assure les mêmes fonctions. Anna Martha meurt en 1688 mais sera remplacée en 1689 par Dorothea Katharina Herwig qu'il épouse probablement à Wasungen (Thuringe où il occupe un nouveau poste de cantor. Elle lui donnera 6 enfants en à peine 6 années (2 d'entre eux ne vivront que quelques mois). Jacob Bach termine sa carrière à Rhula, toujours comme cantor. Devenu veuf très vite, il épouse Christina Regina Vogel le à Rhula (ils auront 2 enfants) et enfin Anna Barbara Schenk en 1704 qui lui donnera encore 2 enfants.
