一般认为他生于江户日本桥，是染坊柳屋吉右卫门之子（关于出生地也有别的说法）。据说他从小喜欢画画，常看着染布花样和画本作画。
14岁时，他拜人气浮世绘画师初代歌川丰国为师。据说丰国很早就认可了他的才华。后来他还向胜川春亭等人学习，吸收了各种画风。
约从此时起，他开始画演员画和书籍插图，但被师兄国贞等人的人气所压，作品一直卖不出去。艰难的时期持续了十多年。
约在此时，他推出逐一描绘中国小说《水浒传》中豪杰的系列《通俗水浒传豪杰百八人之一个》，大获好评。他把强健的体魄和刺青画得气势十足，被称为「武者绘的国芳」。
约在此时，他研究西洋铜版画，吸收透视法和阴影表现，画出风景画系列《东都名所》。他在天空和水面的表现上有新的创意，在风景画方面也展现了才华。
天保改革禁止演员画和游女画，出版管制也变得严厉。国芳想出把动物和妖怪画得像人、给鱼安上人脸等幽默的戏画，巧妙避开禁令，继续发表作品。
他推出描绘源赖光降伏土蜘蛛的《源赖光公馆土蜘作妖怪图》。人们传说画中的妖怪和人物在讽刺幕府的政治，据说此画大为畅销。
约在此时，他画了三联幅《相马古内里》，一具巨大的骷髅占满整个画面。大胆的构图和据说参考了西洋解剖图的精确骨骼，令观者惊叹。
约在此时，他画了用许多人的身体拼成一张人脸的《看着可怕其实是大好人》等寄绘。这些充满童趣的错视画至今仍深受人们喜爱。
他极爱猫，总是养着好几只，据说常把猫揣在怀里作画。他热心照顾人、有大哥风范，月冈芳年等许多弟子聚集在他门下，幼年的河锅晓斋也曾一度拜他为师。
在江户去世。他奇思妙想的创意和大胆的构图一度几乎被遗忘，但近年重新获得高度评价，国芳作品的展览大受欢迎。他的弟子们支撑了明治时代的浮世绘和日本画。
水野忠邦佩里西博尔德歌川广重高岛秋帆宇田川榕庵德川齐昭江川英龙
内容基于教科书和传记中可以确认的史实，不确定之处会注明。