При рождении получил титул герцога Орлеанского. В 1526—1529 годах Генрих находился вместе со старшим братом дофином Франциском вместо отца при дворе короля Карла V Испанского в качестве заложника. В 1533 году Генрих вступил в брак с Екатериной Медичи. В 1536 году он стал наследником престола, дофином и герцогом Бретонским после смерти старшего брата. В 1542 году дофин принял начальство над армией, которая осаждала Перпиньян.
В своё царствование он огнём и мечом преследовал усиливавшийся в стране протестантизм. Войну с Англией он продолжал после смерти отца и окончил её в 1550 году возвращением Булони.
Уже в 1548 году он снова находился с Карлом V в едва скрываемой вражде. Не встречая препятствий со стороны Англии, он вступил в союз с немецкими протестантами. В то время как Мориц Саксонский изменил Карлу V, Генрих внезапно напал на Лотарингию, завоевал Туль и Верден и занял Нанси; французам удалось захватить и Мец, но нападение на Страсбург было отбито. Карл V осадил со значительным войском Мец, где мужественно и успешно защищался герцог Гиз. В 1554 году Генрих выставил 3 армии, которые опустошили Артуа, Геннегау и Льеж и разбили неоднократно имперские войска.
В Италии Генрих также вёл войну с 1552 года. Его маршал Бриссак с успехом действовал в Пьемонте. Франко-турецкий флот должен был участвовать в завоевании Неаполя; но эта попытка не удалась. В 1556 году заключено было 5-летнее перемирие с императором; но папа Павел IV решил, что французский двор вправе нарушить это перемирие, и уже в следующем году герцог Гиз двинулся в Италию для завоевания Неаполя. Предприятие это окончилось полной неудачей.
Ещё безуспешнее вёл Генрих войну на нидерландской границе. Коннетабль Монморанси, поспешив на помощь осаждённому Сен-Кантену, потерпел поражение и вместе с лучшей частью французской аристократии был захвачен испанцами в плен. Правда, в 1558 году Гизу удалось отнять у англичан Кале и захватить крепость Тионвиль, но поражение при Гравелингене остановило успехи французов. По заключённому в Като-Камбрези миру Генрих принуждён был возвратить Пьемонт и оставил за собой только Кале. Особая статья договора обязывала Генриха преследовать евангелическую церковь; для укрепления дружественных уз Генрих выдал свою старшую дочь замуж за Филиппа II.
При праздновании свадьбы дочери и заключения Като-Камбрезийского мира Генрих устроил 3-дневный рыцарский турнир. На второй день вечером Генрих вступил в бой с графом Монтгомери, причём копьё графа сломалось о панцирь противника; осколки копья вонзились в лоб короля и попали также в глаз. Несколько дней спустя, 10 июля 1559 года, Генрих умер от этой раны, несмотря на помощь, оказанную лучшими врачами того времени, включая анатома Везалия. Вопреки его воле, перед смертью ему не удалось увидеться со своей фавориткой Дианой де Пуатье.
Катрен Нострадамуса, в котором речь идёт о гибели «старого льва» в поединке с «молодым», который «выколет ему глаза», позже получил славу как предсказание смерти Генриха II, причём сбывшееся ещё при жизни Нострадамуса. Однако ни сам Нострадамус, ни его современники не связывали катрен с этим событием.