Nato da una famiglia originaria della città di Aquisgrana (in tedesco Aachen, da cui il nome), è allievo del fiammingo Georg Jerrigh. Si formò sotto l'influsso dell'opera di Bartolomeus Spranger, prima di proseguire gli studi nel 1574 in Italia, a Firenze, dove dipinge diversi ritratti, a Roma e forse anche a Venezia, dal momento che egli sembra avere assimilato anche la lezione del Tintoretto: qui sono le radici del suo manierismo.
Torna in Germania nel 1588 e si fa una buona fama di ritrattista presso committenti di Colonia, della casa ducale dei Wittelsbach di Monaco di Baviera e nella famiglia dei banchieri Fugger ad Augusta. Nel 1592 dipinge a Praga il ritratto dell'imperatore Rodolfo II e diviene pittore della corte imperiale svolgendo anche incarichi diplomatici.
Nel 1596 si sposa con la figlia del grande musicista fiammingo Orlando di Lasso e dal 1601 risiede definitivamente a Praga, dove muore nel 1615.
I motivi della sua pittura risiedono in rappresentazioni religiose, mitologiche e allegoriche; come il suo Trionfo della Verità, tipico dipinto manierista che, pur nelle ridotte dimensioni, unisce perfezione tecnica e composizione accurata.
Aachen ha più volte affrontato temi mitologici e allegorici, rappresentando spesso nudi femminili, come nel Bacco, Cerere e Amore del Kunsthistorisches Museum di Vienna, dove i nudi, in pose eleganti e modellati con disinvolta sprezzatura, trasmettono una forte carica erotica, indicativa del gusto dell'imperatore Rodolfo.
Il suo stile unisce il manierismo fiorentino al caldo colore veneziano, insieme con il naturalismo fiammingo.
Vienna, Kunsthistorisches Museum: Ritratto di Gaspar Rem, ca 1574; Ritratto del pittore Lodewijk Toeput, detto il Pozzoserrato, ca 1586; Ritratto del pittore con la moglie, ca 1596; Ritratto del pittore con la moglie allo specchio, ca 1596; L'imperatore Rodolfo II, ca 1600; Ragazzo con grappolo d'uva, ca 1606; Bacco, Cerere e Amore; Bacco, Venere e Amore; Betsabea al bagno