Le Rosso naît à Florence le 8 mars 1494. Il se forme dans divers ateliers en étudiant Michel-Ange et Le Parmesan ou Parmigianino, même s’il est d’abord connu comme élève du maître maniériste Andrea del Sarto, à l’instar du Pontormo, son alter-ego dans la peinture pendant de longues années. Il entre en 1516 dans la corporation des peintres florentins, entité qui deviendra la somptueuse et élitiste Académie du dessin de Florence.
Il est l’un des initiateurs du courant maniériste européen qui révèle un tournant décisif dans l’art de la Renaissance italienne. En Toscane, ce “maître sans maître”, ainsi qu’il se revendique par un art émancipé, prend les voies déroutantes de la modernité : inspiration étrange, dessin sous l’influence de Dürer par exemple.

Un bref séjour à Rome en 1524 lui fait découvrir les fresques de la chapelle Sixtine. C’est aussi l’émerveillement devant l’autre pilier fondateur, avec Michel-Ange, de la première maniera européenne, Raphaël et son école qui compte Perin del Vaga et Le Parmesan. Il travaille ensuite beaucoup pour les graveurs, en particulier pour Caraglio. Il s’épuise aussi à égaler les fresques à la mode Michel-Ange, comme le montre Moïse défend les filles de Jéthro.

C’est une période de doute et de mélancolie dépressive qui accablent ensuite le maître. Cette période caractérisée par ses “Christ mort” dont un exemplaire est exposé au musée de Boston, est mal connue. Il s’installera à Rome.

En 1527, au moment du sac de la ville sainte par l’armée de Charles Quint, il est capturé par la soldatesque allemande et dépouillé de ses biens. Il réussit à se faire libérer la même année, et se réfugie à Borgo san Sepolcro.  Il réside en Italie jusqu’en 1530.

Alors qu’il se trouve à Venise, en 1530, il saisit une commande de François Ier qui célèbre le mariage du roi avec Éléonore d’Autriche. Rosso choisit de peindre une allégorie Mars et Vénus. Le souverain Très Chrétien, charmé, remercie et appelle l’artiste à la cour de France. Le Rosso choisit l’exil et arrive à Paris en octobre 1530.

En pleine Renaissance française, le roi Valois est un admirateur de l’art italien. Sa Majesté est conquise par cet artiste cultivé et musicien. Elle le comble de largesses et lui confie la décoration du château de Fontainebleau. Pendant près d’une décennie, Le Rosso tout en créant des œuvres indépendantes dirige la décoration de Fontainebleau. C’est surtout la grande galerie François Ier reliant l’ancien et le nouveau château de Fontainebleau, réalisée principalement entre 1533 et 1537, qui demeure son chef-d’œuvre fait d’un décor orné de peintures, de frises, de fresque et de modèles de cuir et de stuc. Un motif récurrent de la galerie est l’emblème animal du roi, la salamandre. Le Rosso est récompensé par sa nomination de premier peintre du roi et de chanoine de la Sainte-Chapelle.

La fin de l’artiste est obscure. Avare, il aurait accusé son fidèle ami, Pellegrino, d’avoir volé ses économies. Ce dernier, soumis à la torture, sauve son innocence. Le Rosso, désespéré d’avoir perdu son ami, se serait supprimé par empoisonnement à la fin de l’année 1540. La biographie rédigée par Giorgio Vasari qui s’appesantit sur cette fin tragique est aujourd’hui mise en doute.

De la dernière période de sa vie, mis à part les dessins préparatoires à l’attention des graveurs Fantuzzi, Boyvin ou l’inconnu maître L.D, il ne reste que de rares peintures, à l’exemple de la Pietà visible au musée du Louvre. Par son influence, Le Rosso est le fondateur de la première école de Fontainebleau qui lance la Renaissance française dans l’art de la peinture.