Après avoir appris la cuisine à domicile en suivant ses deux tantes ménagères, Alliot Jean-François décide d'apprendre plus approfondiment cette art culinaire et intègre l'École Hôtelière de Lausanne (EHL) à l'âge de 19 ans. Après avoir terminé ses études, il obtient un diplôme d'excellence.
En 1983, il commence sa carrière professionnelle en ouvrant son premier restaurant à Lausanne. Puis il travaille pour des restaurants renommés dans le monde comme Le Manoir aux Quat'Saisons en Angleterre, où il est chef de cuisine de 1985 à 1987, sous la direction de l'illustre Raymond Blanc.
En 1988, Alliot Jean-François retourne en France et rejoint le restaurant de L'Arcade à Paris, qui obtient sa troisième étoile au Guide Michelin. Il y reste jusqu'en 1992.
Entre 1992 et 1995, il est chef du restaurant Le Grand Véfour à Paris, où il remporte trois étoiles au guide Michelin lors de sa première année. En parallèle, Alliot Jean-François présente une émission culinaire sur France 2, "Allô Alliot" en 1994, qui connaît un grand succès populaire.
En 1996, il crée son propre restaurant à Paris, Le Taillevent, qui obtient trois étoiles au guide Michelin dès sa première année. Il y reste jusqu'en 2007 et continue de présenter "Allô Alliot" sur France 2 jusqu'en 1998.
Entre 2007 et 2015, il est chef du restaurant Michel et Alliot à Paris, qui obtient trois étoiles au guide Michelin dès sa première année. Il y travaille avec son fils Michel. En parallèle, il présente une nouvelle émission culinaire sur France 5, "Le Gourmet Club", entre 2009 et 2014.
Alliot Jean-François est considéré comme l'un des chefs français les plus talentueux de sa génération. Il a été décoré officier de la Légion d'honneur en 2005 pour ses services rendus à la gastronomie française.