A 19. századi naturalizmus és realizmus egyik legkiválóbb magyar képviselője. Máramarosi örmény családból származott, apja a szabadságharc hatására vette fel a Korbuly név helyett a Hollósy nevet. 1875-76-ban a Mintarajziskolába járt, majd Münchenben A. Gabl és O. Seitz mellett tanult tovább az akadémián. Korai képei, mint a Meditáló szerzetes (1883), a Nevető leány (1883) és a Jó bor (1884) a müncheni zsáner piktúra jegyeit hordozzák, ám a következő, már érett stílusát reprezentáló képek, mint a Férfiportré (1886), az első élettársától festett Merengő (1886) és festészete első periódusának fő műve, a Tengeri hántás (1885) már W. Leibl és J. Bastien-Lepage művészetéhez állnak közel. Hollósy ekkor a müncheni naturalisták egyik legeredetibb képviselője, festészetét úgyszólván a hollandok finomsága és bravúros anyagábrázolása jellemzi. Rendkívül szuggesztív egyéniség, jelszava az érzés és a természet. Münchenben csakhamar szembefordult az akkori akadémiai oktatással, s 1886-ban magániskolát nyitott, köréje csoportosult az újat akaró festőgárda. Korai korszakának jellemző terméke még a Mulató társaság (1888), az Állomás (1897) és a Két tűz között (1891) című zsánerkép is. A második korszakához vezető átmenetet képviseli az impresszionista elemeket magába foglaló, gazdag festőiségű Ország bajai (1893). Nem sokkal ezután festhette ragyogó történelmi vázlatát, a Zrínyi kirohanását is. Személyisége erejével, s azzal, hogy a Münchenben kiállított francia képek (Courbet) újszerű értékeire hívta fel a figyelmet, a modern törekvéseknek nyitott utat. Ez idő tájt készült képei a francia festészet új törekvéseihez igazodva, végleg eltávolodtak az akadémikus stílustól.

Hollósy tanítvány-barátai, Réti István és Thorma János biztatására kísérletképpen 1896 nyarán Nagybányára vitte iskoláját, amely a magyar festészet történetében mint a nagybányai irányzat bölcsője nagy szerepet játszott. Rövidesen megtelepedett Nagybányán; iskolája a szabadtéri napfényes tájfestéssel évtizedekre meghatározta a hazai festészet fejlődésének útját. Finom naturalisztikus képeket festett. Kiss József verseit illusztrálva (Tüzek) és belekezdett élete fő művébe, a be sose fejezett Rákóczi induló c. monumentális kompozíciójába. A téma végigkísérte egész életében. A nehéz természetű festőnek hamarosan nézeteltérései támadtak társaival, elhagyta Nagybányát, 1902-től Fonyódra, Vajdahunyadra, majd rövid megszakításokkal Técsőre vitte nyaranta Münchenből tanítványait. A művészeti életben nem vett részt. Nem volt termékeny művész. Inkább a hangulatokat kereste, s a tanításban merült ki alkotó tevékenysége. Nagyszabású terve, a sokalakos Rákóczy-induló csak remek vázlatokig jutott el, mert állandóan módosította alapelképzelését. Élete végén a técsői parasztházakat, a Tiszát és a Nereszen hegyet festette, - kései tájképei: Técsői tájkép, Boglyás táj, Alkonyat boglyákkal. E műveiben már a plein air, illetve az impresszionizmus elemeit is felhasználta. Önarcképe (1918) egyike a legmegrázóbb alkotásainak. Igen nagy hatással volt a fiatalokra. Szenvedélyes egyénisége, modern pedagógiai elvei nélkül sem a nagybányai festészet, sem a főiskolai reform nem képzelhető el.