1703 erhaelt Sebastian seine erste Stelle als Organist an der Privatkapelle des Herzogs Johann Ernst von Weimar und noch im gleichen Jahr an der Neuen Kirche in Anstadt. Dort läß er sich beurlauben und macht sich zu Fuß auf nach Lübeck, um den Organisten Buxthude spielen zu hören. Wegen "Urlaubsüberschreitung" bekommt er Streit in Arnstadt und wechselte deshalb 1707 als Organist nach Mühlshausen (Türingen). Dort heiratet Bach eine Cousine 2. Grades, Maria Barbara, die ihm bis 1718 sieben Kinder gebärt. 1708 geht er als Hoforganist und Kammermusiker nach Weimar und wird dort 1714 Hofkonzertmeister. Der Wechsel vom kirchlichen in den höfischen Dienst wird seinen Grund darin haben, dass der höfische Dienst in höherem Ansehen als der Kirchliche stand. In Weimar entstehen die meisten seiner freien Orgelkompositionen, etwa 30 Kantaten und viele Choralbearbeitungen.

Bach ist einer der ersten, der für das Orgel- und Klavierspiel eine systematische Methode zur Benutzung des Daumens ausarbeitet. 1717 siegt er in Dresden in einem Musikerwettstreit über den französischen Cembalisten Louis Marchand.

Die Weimarer Zeit machte Bach auch mit der italienischen Opernmusik bekannt und veranlagte ihn, neue Wege in den eigenen Vokalstücken zu beschreiten. Als man ihn bei der Neubesetzung des Kapellmeisterpostens übergeht, nihmmt er 1717 die Stelle des Hofkapellmeisters beim Fürsten Leopold von Anhalt in Köthen an. Dort stirbt 1720 seine erste Frau Maria Barbara. Ein Jahr später heiratet er Anna Magdalena Wülcken (1701 bis 1760), die Tochter eines Hoftrompeters. Aus dieser Ehe stammen sechs Söhne und sieben Töchter.

Typisch für den Geist der Musikpflege im Hause Bach sind die drei Notenbüchlein, die J. S. Bach für seinen Sohn Wilheml Freidemann und für seine Frau Anna Magdalena schrieb. In Köthen entstehen die meisten Kammermusik-, Klavier- und Orchesterwerke. Sein Versuch, den Zeitgenossen Höndel kennenzulernen, misslingt. Die beiden gleichartigen Komponisten haben sich nie gesehen.

Als im Jahre 1722 der Leipziger Thomas-Kantor Johann Kuhnau stirbt und die drei zu ihrer Zeit berühmtesten deutschen Komponisten und Kapellmeister Georg Philipp Telemann (Hamburg), Johann Friedrich Fasch (Zerbst) und Christoph Graupner (Darmstadt) die Nachfolge ausgeschlagen, fällt die Wahl auf Bach. Obwohl das Amt des Leipziger Thomas-Kantors seit der Reformation im deutschen Kirchenmusikleben sehr angesehen ist, entschloss sich Bach nicht sofort zur Annahme des Amtes. Denn die Thomas-Schule hat an Bedeutung verloren, und der Wehsel vom Hopkapellmeister zum Kantor wäre ein gesellschaftlicher Abstieg gewesen. Bach tritt 1723 das Amt dennoch an.

Neben der Ausbildung des Thomas-Chores hat er für die musikalische Gestaltung der Gottesdienste an der Thomas- und an der Nikolaikirche zu sorgen. Außerdem übernimmt er die Leitung verschiedener Musikvereinigungen. Dem Kantor bieten sich ungewönliche Möglichkeiten, vor großer Hörerschaft und mit großem Ensemble Werke religiösen Charakters aufzuführen. Bach komponiert in Leipzig den Großteil seiner 300 Kirchenkantaten und Motetten. Davon sind 200 erhalten, darunter das "Weihnachtsoratorium", die "h-Moll - Messe", die "Johannes-" und die "Matthäuse-Passion".

Seine Schaffenskraft werden weder durch seine Erblindung, noch durch Schwierigkeiten mit den Behörden in Leipzig, die alles versuchen die musikalische Tadition der Thomas-Schule zu unterbrechen, beeinträchtigt. Aller Resignation zum Trotz schaft er mit dem "Musikalischen Opfer" auf ein Thema Friedrichs 2. und mit der "Kunst der Fuge" noch zwei Werke von fundamentaler Bedeutung.

Er stirbt 1750. Zu dieser Zeit ist seine Kunst der Vielstimmigkeit (Polyphonie) nicht mehr modern. Man vergisst ihn deshalb sehr schnell. Von seinen Kompositionen gehen nahezu die Hälfte verloren. Sein Tod findet keinerlei Widerhall. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts gillt sein Sohn Carl Philipp Emanuel allgemein als "der große Bach", während der Vater J. S. Bach kaum noch genannt wird. Erst im Jahre 1829 bringt Felx Mendelssohn- Bartholdy mit einer Berliner Aufführung der "Matthäus-Passion" J. S. Bach und sein Werk wieder in Erinnerung.