Johann Pachelbel syntyi 1. syyskuuta 1653 Nürnbergissä. Hänen lapsuudestaan ja koulutuksestaan ei tiedetä paljoa, paitsi että hän opiskeli musiikkia säveltäjä Heinrich Schwemmerin, Kapellmeisterin johdolla St. Sebaldus Schoolissa. Vuonna 1673 hän ilmoittautui Altdorfin yliopistoon opiskelemaan teologiaa, mutta seuraavana vuonna hän hyväksyi ensimmäisen työpaikkansa Pyhän Tapanin katedraalin urkurina kotikaupungissaan.
Kun Schwemmer kuoli vuonna 1692, Pachelbelin maine muusikkona vakiintui ja hän otti entisen opettajansa paikan Kapellmeisterina St. Sebaldusissa, ja hänen tehtäväkseen kuului myös viereisen koulun kuoropoikien koulutus. Kolme vuotta myöhemmin hän julkaisi ensimmäisen kahdeksasta pyhän kuoroteoksen osasta, Musikalische Sterbens-Gedancken, joiden oli määrä olla hänen elämänsä ainoa painettu musiikki. Samana vuonna Pachelbel meni naimisiin Barbara Gablerin kanssa, Nürnbergin viinikauppiaan Christoph Gablerin tyttären kanssa.
Vuonna 1695, vain kuukausia sen jälkeen, kun hänestä tuli ensimmäistä kertaa isä, Pachelbel erotettiin yhtäkkiä St. Sebalduksesta ja lähti Nürnbergistä. Hänen äkillisen irtisanoutumisensa syistä ei ole tietoa, mutta se oli Pachelbelille traumaattinen kokemus, sillä hän ei koskaan asettunut vakituiseen virkaan loppuuransa ajaksi.
Useiden pysähdysten jälkeen Pachelbelin elämä vakiintui vuonna 1699, kun hän sai arvostetun urkurin ja opettajan viran Predigerkirchessä (saarnaajien kirkossa) Erfurtissa, jossa hänen oli määrä oleskella seuraavat yksitoista vuotta. Siellä hän ei ainoastaan täyttänyt virkaansa, vaan osallistui aktiivisesti myös maallisen musiikin järjestämiseen ja esittämiseen.
Vuonna 1703 Pachelbelin vaimo Barbara synnytti heidän seitsemästä lapsestaan viimeisen ja suurimman, Wilhelm Hieronymuksen, joka seurasi isänsä musiikillisia jalanjälkiä ja josta tuli merkittävä urkuri ja säveltäjä. Kun Saksi-Eisenachin herttua kuoli vuonna 1707, Pachelbeliä pyydettiin säveltämään tätä tilaisuutta varten muistokantaatti, joka esitettiin ensimmäisen kerran 15. elokuuta 1707.
Vuonna 1704 Pachelbelin vaimo kuoli yhtäkkiä, ja hänellä oli seitsemän pientä lasta hoidettavana. Pachelbelin ura saavutti huippunsa 1700-luvulla, mutta vuoteen 1705 mennessä hänen elämänsä oli saanut odottamattoman ja onnettoman käänteen, kun hänen tyttärensä Catharina Barbara synnytti aviottoman pojan. Catharina Barbara pakotettiin lähtemään kotoa ja hänestä tuli palvelija Saxe-Eisenachin herttuan talouteen. Tästä tapauksesta huolimatta Pachelbel pysyi hyvissä väleissä herttuan kanssa, joka myönsi hänelle vuosieläkkeen, joka täydensi urkurin tuloja.
Muutamaa vuotta myöhemmin Pachelbel otti vastaan uuden viran urkurina Hampurin Pyhän Mikaelin kirkossa. Hän oli tuskin ryhtynyt uusiin tehtäviinsä, kun hän kuoli aivohalvaukseen maaliskuussa 1706, 52-vuotiaana, muutama päivä ennen ensimmäistä vuosipäiväänsä Pyhän Mikaelin kirkon urkurina.
Nykyään Johann Pachelbel tunnetaan pääasiassa urkuteoksistaan, erityisesti koraalipreludista "Vom Himmel hoch da komm ich her" ja Chaconne f-molli, sekä kaanonista ja Giguesta D-duuri kolmelle viululle ja continuolle. Hän oli myös arvostettu pyhien ja maallisten lauluteosten säveltäjä, mukaan lukien yli 200 pyhää konserttoa, lukuisia messuja ja motettoja.