Родился в 1954 году в селе Берестовое Донецкой области. Окончил школу в поселке Боровское Луганской области.
Ю.Е. Хохлов окончил механико-математический факультет Казанского государственного университета в 1976 г. Начало его трудовой деятельности связано с Казанским государственным университетом, Донецким государственным университетом, Институтом Миттаг-Леффлера Шведской академии наук и Королевским технологическим институтом, Математическим институтом им. В.А. Стеклова РАН, Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН.
С 1982 по 1988 г. Ю.Е. Хохлов руководил коллективом создателей программного комплекса, моделирующего процессы разработки крупных газовых месторождений Западной Сибири. В начале 90-х годов он стал одним из создателей Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), в 1993-95 гг. под его руководством была создана информационная система РФФИ, которая также использовалась Российским гуманитарным научным фондом.
В 1994-95 гг. Ю.Е. Хохлов принимал активное участие в формировании и реализации межведомственной программы «Научная сеть компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы» (Миннауки, Минобразования, РАН, РФФИ). В 1996-97 гг. под его руководством была разработана программа внедрения информационных технологий в Российской государственной библиотеке, где он работал заместителем директора. Для реализации данной программы было выделено финансирование Комиссии Европейских сообществ в рамках Программы ТАСИС. В 1999-2000 гг. он был одним из идеологов и разработчиков межведомственной программы по электронным библиотекам для 10 министерств и ведомств России.
В 1996 г. Ю.Е. Хохлов начал активно заниматься проблемами развития информационного общества. Он был членом Наблюдательного совета проекта Программы infoDev Всемирного банка «Развитие национального диалога о политике в области телекоммуникаций в России» (1997). Вместе с рядом ведущих специалистов в области телекоммуникации, информатики, информационной политики, библиотечного дела, высокопроизводительных вычислений и образования создал в 1998 г. Институт развития информационного общества — первую в стране независимую исследовательскую и сервисную организацию, профессионально занимающуюся проблемами информационного общества. Является председателем Совета директоров Института.
В 1999-2001 гг. Ю.Е. Хохлов был председателем Секции информационных технологий Международной федерации библиотечных ассоциаций и информационных учреждений (ИФЛА). Был членом Международного жюри программы «Глобальный вызов Бангеманна» (1999 г.) и программы «Стокгольмский вызов» (2000-2005), членом наблюдательного совета европейского проекта «DELOS — Сеть электронных библиотек», членом президиума Виртуального университета Европы и Центральной Азии, председателем Экспертного совета Партнерства для развития информационного общества в России. Был председателем экспертного совета Министерства экономического и развития и торговли Российской Федерации по региональным конкурсам ФЦП «Электронная Россия (2002-2010 годы)», а также заместителем председателя конкурсной комиссии конкурса Минэкономразвития России «Лучший регион в сфере ИКТ». Кроме того, в 2002-2005 гг. Ю.Е. Хохлов был координатором Региональной сети для Европы и Центральной Азии Целевой группы ООН по ИКТ.
В 2000-2010 гг. Ю.Е. Хохлов активно участвовал в реализации проекта «Российский портал развития», был технологическим координатором проекта. С 2001 по 2012 г. выполнял функции председателя Экспертного совета и являлся членом Наблюдательного совета Партнерства для развития информационного общества в России (ПРИОР).
В 1999-2000 гг. принимал участие в подготовке концепции Стратегии развития информационного общества в России, а в 2007 г. — Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации.
С апреля 1998 г. по декабрь 2001 г. Ю.Е. Хохлов был председателем общественного экспертного совета Московской городской Думы по направлению «Информация, информатизация, связь, телекоммуникации и телевидение». С апреля 2002 г. возглавлял общественный экспертный совет Московской городской Думы по развитию информационного общества.
По инициативе и с участием Ю.Е. Хохлова в 2000-2001 гг. была разработана Концепция движения Москвы к информационному обществу (утверждена Мэром Москвы в июле 2001 г.). По заказу Московской городской Думы и Правительства Москвы Институтом развития информационного общества совместно с упомянутым общественным экспертным советом МГД в 2000-2001 гг. по инициативе и при активном участии Ю.Е. Хохлова был разработан Закон города Москвы № 52 «Об информационных ресурсах и информатизации города Москвы», принятый Московской городской Думой 24 октября 2001 года.
В 2000 г. по заказу ДЭПиР и МКНТ под руководством Ю.Е. Хохлова были выполнены работы по разработке методологической основы интеграции информационных систем г. Москвы. В 2001 г. по заказу МКНТ под руководством Ю.Е. Хохлова были разработаны предложения по нормативно-правовой регламентации деятельности Московской электронной торговой системы «Мосгорторги» по закупке (продаже) товаров и услуг для государственных нужд. В 2001-2002 гг. по заказу ДЭПиР и ДНиПП под руководством Ю.Е. Хохлова разработан проект городской целевой программы «Комплексная программа движения Москвы к информационному обществу» («Электронная Москва»).
В ноябре 2014 г. возглавил новое подразделение Института развития информационного общества — Дирекцию по управлению архитектурой крупных систем.
Начиная с 2017 года принимает активное участие в стратегическом планировании и разработке глобальных, национальных, отраслевых и региональных инициатив по цифровому развитию и трансформации отраслей экономики и секторов социальной сферы. Принимал в 2017 году активное участие в разработке программы «Цифровая экономика» для Российской Федерации.
С 2009 г. по 2020 г. заведовал, а сейчас является научным руководителем кафедры развития информационного общества МЭСИ, теперь — Базовой кафедры цифровой экономики ИРИО Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова.
В 2009-2012 гг. – заместитель руководителя экспертно-консультативной группы Совета при Президенте России по развитию информационного общества. Член экспертного совета «Будущее правительства» Всемирного экономического форума в 2008-2012 гг. С 2010 г. по 2017 г. – координатор от Экономического и социального совета ООН направления C7 «Электронное правительство» плана действий по реализации решений Всемирного саммита по информационному обществу. В 2014-2018 гг. был членом Экспертного совета при Правительстве РФ. С 2018 г. по настоящее время является членом Совета по цифровой трансформации и членом рабочей группы «Цифровое государственное управление» АНО «Цифровая экономика».
В 2012-2014 гг. работал в АФК «Система» в качестве инвестиционного директора, в 2013-2014 гг. также являлся президентом ВАО «Интурист». При этом оставался председателем Совета директоров ИРИО.
Был независимым директором и членом совета директоров Инфокоммуникационного холдинга «Зерде» (Казахстан) и Intracom Telecom (Греция).
В 2000 г. Ю.Е. Хохлов стал членом-корреспондентом Российской инженерной академии, а в 2004 г. был избран академиком по секции «Информационные системы, вычислительная и электронная техника, связь и телекоммуникации».
Автор нескольких монографий и учебных пособий, а также более 200 статей в научных журналах и СМИ.
Женат, имеет двоих детей: дочь Нину (1986 г.р.) и сына Александра (1996 г.р.).