Narodil sa v Rotterdame ako tretí syn doktora van ’t Hoffa a matky Alida Jacoba Kolff. Už od mladého veku sa zaujímal o vedu. Miloval prírodu, často chodil do botanickej záhrady na exkurzie. Jeho vnímavosť pre filozofiu a jeho záľuba v poézii sa dali uňho pozorovať už počas skorých školských čias. Byron bol jeho idolom.
V roku 1885 sa stal členom Kráľovskej holandskej akadémie vied. Bol ocenený čestným doktorátom z Harvardu a Yaleu (1901), Victoria Univerzity, Manchesteru (1903), Heidelberg (1908), Davyho medailou Kráľovskej spoločnosti (spolu s Le Belom (1893)), Helmholtzovou medailou Pruskej akadémie vied (1911), titulom Rytiera Čestnej légie (1894). V 1901 bol ocenený Nobelovou cenou za svoju prácu o roztokoch. Tá môže byť všeobecne zhrnutá takto: veľmi zriedené roztoky sa riadia matematickými zákonmi, ktoré sú veľmi podobné zákonom, ktoré opisujú správanie plynov. Van ’t Hoff bol čestným členom Britskej chemickej spoločnosti v Londýne, Kráľovskej spoločnosti vied v Göttingene (1892), Americkej chemickej spoločnosti (1898) a Akadémie vied v Paríži (1905). Bol takisto aj prominentným vedcom vtedajšej doby. Napriek mnohým oceneniam sa vyjadril, že získanie Nobelovej ceny bolo vrcholným bodom pre jeho kariéru.
Predtým ako získal doktorát, van ’t Hoff už publikoval prvú z významných prác na poli organickej chémie. V roku 1874 zistil fenomén optickej aktivity pomocou predpokladu, že chemické väzby medzi uhlíkatými atómami a jeho susednými atómami smerujú priamo do stredu štvorstena. Táto troj-dimenzionálna štruktúra perfektne súhlasila s izomérmi nájdenými v prírode (stereochémia). S týmto nápadom sa podelil s francúzskym chemikom Joseph Le Belom, ktorý nezávisle od Jacobusa prišiel s týmto nápadom.
V roku 1884 Hoff publikoval svoj výskum chemickej kinetiky, nazvanej Études de Dynamique chimique (Štúdie chemickej dynamiky), v ktorej opísal niekoľko metód na ovplyvnenie chemických postupov s použitím kreslenia, a aplikoval termodynamický zákon na chemickú rovnováhu. Prezentoval aj modernú koncepciu chemickej afinity. V 1886 dokázal príbuznosť medzi správaním zriedených roztokov a plynmi. Do roku 1895 pracoval na teórii Svante Arrheniusa o disociácii elektrolytov. V 1896 sa stal profesorom na Pruskej akadémii vied v Berlíne. Jeho štúdia slaných ložísk v Stassfurte napomohla pruskému chemickému priemyslu. V roku 1887 van ’t Hoff a nemecký chemik Wilhelm Ostwald založili vplyvný chemický magazín nazvaný Zeitschrift für physikalische Chemie(Časopis pre fyzikálnu chémiu).
Trienke M. van der Spek. Selling a Theory: The Role of Molecular Models in J. H. van 't Hoff's Stereochemistry Theory. Annals of Science, 2006, s. 157. DOI: 10.1080/00033790500480816.
Kreuzfeld HJ, Hateley MJ.. 125 years of enantiomers: back to the roots Jacobus Henricus van 't Hoff 1852-1911. Enantiomer, 1999, s. pp. 491–6.