W latach 1946–1951 studiował w PWSSP (obecnie Akademia Sztuk Pięknych im. Eugeniusz Gepperta) we Wrocławiu, w pracowni prof. Eugeniusza Gepperta. Przez ponad 70 lat pracy artystycznej zajmował się rysunkiem, malarstwem, fotografią, tworzył instalacje przestrzenne, uczestniczył aktywnie w ruchu mail artu. Był aktywnym organizatorem życia artystycznego w kraju i za granicą, inicjatorem oraz autorem licznych wystaw i publikacji, ale też niezwykle nowatorskim teoretykiem sztuki przełomu lat 60. i 70. XX wieku.

W latach 50. współtworzył grupę Poszukiwania Formy i Koloru, a następnie w latach 60. Grupę Wrocławską. Przyczynił się również do powstania wrocławskiej Galerii „Pod Moną Lizą”, prowadzonej przez historyka i teoretyka sztuki Jerzego Ludwińskiego. W jej przestrzeni w 1969 roku zaprezentował swoje słynne „Reproduktory światła i cienia”, nad którymi pracował od 1963 roku. Aktywnie uczestniczył w najważniejszych wydarzeniach artystycznych, w tym plenerowych lat 60. i 70. w Polsce, związanych z paradygmatyczną zmianą rozumienia sztuki na rzecz jej konceptualizacji. W latach 1972–1974 prowadził autorską Galerię (Sztuki) Informacji Kreatywnej we Wrocławiu, w ramach której zrealizował wyjątkową mailartową akcję o międzynarodowym zasięgu – „Kontrapunkt”. W latach 2000–2016 wraz z żoną, artystką Wandą Gołkowską, i studentami jej pracowni z wrocławskiej ASP prowadził grupę Kontynuacja i Sprzeciw.

Twórczość Jana Chwałczyka silnie wiąże się z badaniem istoty światła i cienia, ich relacji w stosunku do materii i formy, a także niezwykle nowatorskim i oryginalnym rozumieniem pojęcia sztuki jako informacji kreatywnej. Artysta jest autorem około 600 prac malarskich i rysunkowych, obiektów oraz form przestrzennych. Zrealizował też powierzony mu przez Henryka Stażewskiego projekt – wykonaną na tle wrocławskiego nieba, a uzyskaną z rysunku promieni świetlnych wyemitowanych przez wojskowe reflektory, słynną „Kompozycję pionową nieograniczoną” (1970).