Родился в Кельне (несмотря на фамилию, которая ведет происхождение от места рождения его отца). Ханс фон Аахен, как живописец и рисовальщик, активно работал в Нидерландах, Италии (1574-1587), и особенно в Праге, где он обосновался в 1596 по приглашению императора Рудольфа II. После смерти Рудольфа (1612) Ханс фон Аахен недолгое время работал придворным живописцем императора Маттиаса.
Обучался живописи в Кельне, в мастерской ныне малоизвестного фламандского художника Георга Эрриха. В возрасте 22 лет (1574 год), по всей вероятности, став членом гильдии живописцев Кельна, он отправился в Италию, где поступил в ученики к Гаспару Рему. Путешествуя по Италии, Аахен побывал во Флоренции, Риме и, возможно, Венеции. Большое влияние на становление творчества Аахена и формирование его маньеристического стиля оказали произведения Тинторетто и Караваджо. Кроме этих мастеров, Ханс фон Аахен на протяжении всей жизни в своем творчестве испытывал влияние таких мастеров, как Бартоломеус Спрангер (1546-1611) и Хендрик Гольциус (1558-1617), доминировавших на художественной сцене Германии той эпохи.
В 1587-1596 годах Аахен работал в Германии, где приобрел признание как мастер тонкого психологического портрета, исторической и религиозной живописи, работая для аристократических семейств Кёльна, герцогского двора в Мюнхене и знатной семьи Фуггер в Аугсбурге. Художник написал несколько полотен для Вильгельма (герцога Баварского).
Расцвет художественной деятельности фон Аахена относится к истории Рудольфинской Праги. В 1592 году Ханс фон Аахен написал официальный портрет императора Рудольфа II, после чего был заочно провозглашен придворным художником и приглашен в Прагу (переехал туда в 1597 или 1601 году). Этот портрет является самым известным изображением императора. По свидетельствам историков, фон Аахен выполнял функцию доверенного лица Рудольфа II. Вероятно, именно этим обстоятельством объясняется столь точное перенесение на полотно не только облика портретируемого, но и черт его характера. По известности этот портрет может конкурировать только с портретом Рудольфа II кисти Джузеппе Арчимбольдо, на котором император представлен в образе древнеримского бога Вертумна (овощи, ягоды и фрукты, сложенные в образ).
Помимо занятий живописью, с 1596 года Ханс фон Аахен работал на семью Габсбургов в качестве дипломата и оценщика произведений искусства. Он много путешествовал по Европе в составе дипломатической миссии, а также с целью приобретения картин для художественной коллекции Рудольфа II. В 1594 (или 1605) году художнику был пожалован дворянский титул. В 1596 Ханс фон Аахен женился на дочери придворного композитора Баварского герцогства Орландо ди Лассо. В 1601 году Ханс фон Аахен окончательно переселился в Прагу и оставался там до конца своих дней. После смерти Рудольфа II в 1612 году стал придворным живописцем императора Маттиаса I.
Учениками Ханса фон Аахена были такие художники, как Петер Исаак и Йозеф Хайнц. Произведения фон Аахена копировались такими мастерами, как Вольфганг Килиан, Доменико Кусто, Ян Саделер