W latach 1869–1875 uczęszczał do Szkoły Rysunku i Malarstwa w Warszawie, gdzie uczył się pod kierunkiem W. Gersona. Następnie, po krótkim pobycie w akademii monachijskiej, podjął studia w krakowskiej Szkole Sztuk Pięknych w pracowni J. Matejki. Po skończeniu nauki, w roku 1880, zamieszkał we Lwowie, by w roku następnym przenieść się do Warszawy, gdzie prowadził prywatną szkołę malarstwa. Podróżował po Podolu i Ukrainie, zaś w roku 1889 przebywał w Paryżu. W latach 1895–1929 mieszkał w Krakowie, piastując stanowisko profesora w tamtejszej SSP. Od roku 1934 prowadził z kolei katedrę grafiki w ASP w Warszawie. Uczestniczył w wielu wystawach tak w kraju, jak i za granicą. Prezentował swoje prace m.in. w Paryżu, Berlinie, Monachium, Florencji i Nowym Jorku. Początkowo tworzył w technice olejnej, jednak około 1900 r. zaczął sięgać po pastel, akwarelę i tusz; w tym czasie zainteresował się również grafiką. Podejmował tematykę historyczną i rodzajową, malował portrety oraz sceny salonowe. Szczególne też miejsce w twórczości artysty zajmował pejzaż, malowany zwłaszcza na Polesiu, Ukrainie oraz w Tatrach. Twórczość Wyczółkowskiego znamionuje realizm oraz wrażliwość na zagadnienia światła i koloru.