Sus padres fueron Juan Elector de Sajonia y Sofía de Mecklemburgo-Schwerin. Educado por Jorge Espalatino en la corte de Wittenberón en Jena. Fue encargado por su padre de varias misiones diplomáticas, como los tratados con el vecino Estado de Hesse en Kreuzburg y Friedewald, así como en la Dieta de Augsburgo, donde se gana la enemistad del emperador Carlos V.

En 1532 sucede a su padre y continúa la política de defensa de la Reforma como sus antecesores, pero llegando aún más lejos. Fortaleció la Liga de Esmalcalda y creó el Consistorio Electoral para consolidar la Iglesia Evángelica de Sajonia.

En la batalla de Mühlberg (abril), donde los protestantes son derrotados por el emperador, Juan Federico es hecho prisionero y condenado a muerte por la corte marcial del Duque de Alba. No obstante, Sybila su esposa defiende Wittenberg y el emperador ofrece la vida del elector a cambio de la rendición de la capital. Juan Federico firma las Capitulaciones de Wittenberg (mayo), por las cuales pierde la dignidad electoral en favor de Mauricio y con ella los territorios del Ducado de Sajonia-Wittenberg, reteniendo sólo los territorios turingios con el título de Duque de Sajonia, aunque no de forma efectiva, pues es condenado a cadena perpetua. Mauricio de Sajonia abandona el bando del emperador en 1552 y se une a la nueva liga protestante. En septiembre libera a Juan Federico, que marcha triunfalmente hacia Weimar para hacerse cargo de su ducado.