1844. január 28-án született Nyíregyházán Benczúr Vilmos és Laszgallner Paulina  fiaként. Családja 1846-ban Kassára költözött. Középiskolás korában Klimkovics Ferenc és Klimkovics Béla magánrajziskolájában, Kassán kezdett festeni és rajzolni. 1861-től a müncheni Képzőművészeti Akadémián Hermann Anschütz, majd 1865-től 1869-ig Karl von Piloty tanítványa volt. 1869-ben Olaszországban, 1874-ben Franciaországban tett tanulmányutat. 1873-ban feleségül vette művészbarátja húgát, Karolina Maxot. Négy gyermekük született. Felesége halálát követően 1892-ben újból megnősült, második felesége Ürmössy Boldizsár Piroska, a Budapesti Állami Tanítóképezde tanára. A nyarakat az 1870-es évek közepétől a Starnbergi-tó melletti Ambachban töltötte, ahol 1885-ben felépült nyaralója öccse, Benczúr Béla tervei alapján. 1876-tól 1883-ig a müncheni akadémián tanított. Hazatérésekor megalapította az első magyar művészképzőt a Benczúr-mesteriskolát, melyet haláláig igazgatott. Már életében elismert és köztiszteletben álló festőművész volt. 1906-ban a főrendiház örökös, 1910-ben a Magyar Tudományos Akadémia tiszteleti tagja lett.