Был любимым учеником и помощником Якопо Понтормо, испытал влияние Микеланджело. В 1530 получил заказ в Пезаро, но через два года вернулся во Флоренцию. В искусстве Бронзино маньеризм достигает наивысшего расцвета. Картины заполнены фигурами, образующими своими очертаниями красивый, сложный рисунок; они расположены фризами, параллельными картинной плоскости; при этом мастер не стремится передать реальное трехмерное пространство. Вертикали и диагонали подчеркнуты, фигуры искусственно удлинены, их моделировка жесткая, скульптурная. Эти черты хорошо заметны в картинах Пьета (1565) и Сошествие во Ад (обе в галерее Уффици).
Аньоло Бронзино учился у Раффаэллино дель Гарбо и Джакопо Понтормо. Вместе с Понтормо он расписывал фресками чертозу (картезианский монастырь) в Галуццо, виллы Медичи в Кареджи и Кастелло в окрестностях Флоренции. С 1525 по 1535 год под сильным влиянием своего учителя Бронзино создал несколько картин на религиозные и мифологические сюжеты в стиле маньеризма. Над некоторыми картинами художники работали совместно, поэтому точно определить их авторство очень сложно. В 1530 году он стал придворным художником герцога Урбино Франческо I Мария делла Ровере. Бронзино участвовал в оформлении фресками религиозного и мифологического содержания виллы Империале в Пезаро. Для Гвидобальдо II делла Ровере Бронзино написал картину «Состязание Аполлона и Марсия» и в 1532 году портрет герцога, с которого начался успех портретиста Аньоло Бронзино. В 1533 г. Бронзино переехал из Урбино во Флоренцию ко двору Медичи в качестве придворного художника. Бронзино вошёл в тесный круг интеллектуалов, литераторов и художников, которых собрал вокруг себя тосканский герцог Козимо I Медичи. В 1537 г. он вступил в гильдию Св. Луки и во флорентийскую академию. Во время своего пребывания в Риме в 1546—1547 гг. он познакомился с творчеством Микеланджело и многому у него научился. За исключением краткого периода работы в Пизе в 1564—1565 гг. всю свою жизнь Бронзино прожил во Флоренции. В его задачи как придворного художника входило оформление праздничных декораций, например, для парадного въезда Элеоноры Толедской во Флоренцию по случаю бракосочетания с Козимо I в 1539 г., которые однако не сохранились, как и другие театральные и праздничные декорации, которые Бронзино создавал для Медичи и других аристократических семей Флоренции.
В Палаццо Веккьо Бронзино оформил часовню Элеоноры Толедской сценами Сотворения мира и ликами святых.
В 1540—1555 гг. Бронзино рисовал эскизы для гобеленовых мастерских во Флоренции, среди них — 16 сцен из истории ветхозаветного Иосифа, над которыми он работал вместе с Франческо Сальвиати. На мотивы его эскизов создавали свои творения гобеленщики Джованни Рост и Николас Кархер.
В это же время Бронзино пишет алтарные образы для флорентийских церквей и аллегорические полотна для герцога, наиболее известными из которых является «Аллегория любви», которую герцог с дипломатическими целями передал в подарок французскому королю Франциску I.