On ne sait rien de ses origines, ni de son éducation. Dès 1580, John Dowland fut au service de l'ambassadeur d'Angleterre à Paris (jusqu'en 1584) et y connut l'air de cour français qui l'influencera pour ses propres chansons. Dowland obtint le grade de Bachelor of music des universités d'Oxford et de Cambridge, puis voyagea en Allemagne, se fixant dans les cours de Brunswick et de Hesse entre 1594 et 1598. Pendant cette période, il effectua un voyage en Italie (1595) afin d'étudier à Rome avec Luca Marenzio ; à Venise, il devint l'ami de Giovanni Croce. Craignant d'être compromis avec les "papistes" anglais réfugiés en Italie, John Dowland interrompit son voyage à Florence et retourna à Nuremberg. De 1598 à 1606, il fut luthiste à la cour de Christian IV de Danemark, d'où il entreprit, en 1601, un voyage en Angleterre pour aller acheter des instruments. Il s'établit ensuite à Londres, mais n'obtint qu'en 1612 son premier emploi de musicien à la cour d'Angleterre (second musician for the lutes).
Célèbre dans toute l'Europe, John Dowland fut probablement le plus grand luthiste de son temps. Il fut également théoricien, publiant une traduction anglaise du De arte cantandi Micrologus de l'Allemand Andreas Ornitoparchus en 1609. Enfin, Dowland occupe une place de premier plan dans l'histoire de la chanson et celle de la mélodie. S'il eut comme prédécesseur William Byrd ou l'espagnol Luys Milan, John Dowland, avec ses quatre livres d'ayres ou chansons au luth, peut être considéré (avec deux siècles d'avance) comme un précurseur de la mélodie romantique.

 

Son fils Robert (vers 1586-1641) lui succéda en tant que musician for the lutes, et publia en 1610 deux anthologies, Varietie of Lut-Lessons (comprenant deux de ses pièces, des oeuvres d'autres auteurs et des remarques sur l'instrument) et A Musical Banquet, recueil de chants anglais, italiens, français et espagnols.