Après des études secondaires à Alger, Jean-Luc Catanzaro obtient son diplôme d'ingénieur en informatique à l'École nationale supérieure des télécommunications (ENST) de Paris en 1978. Il poursuit ensuite ses études à l'Université de Paris-Sud, où il obtient un doctorat en mathématiques en 1983 sous la direction de Gilles Schaeffer.
En 1985, il rejoint le Laboratoire d'informatique théorique et applications (LITA) de l'Université Paris-Sud, où il effectue une grande partie de sa carrière académique. Il occupe également des fonctions à la faculté de mathématiques de l'Université de Nice Sophia Antipolis et à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
Jean-Luc Catanzaro a réalisé plusieurs contributions importantes dans le domaine de l'algorithmique. Il est notamment connu pour son travail sur les algorithmes de découpage adaptatif, les réseaux de flot et les codes de correction d'erreurs. Ses travaux ont été largement reconnus et ont été publiés dans des revues renommées telles que *SIAM Journal on Computing*, *Discrete and Computational Geometry* et *Journal of the ACM*.
En 1998, il obtient le prix Gödel de la Society for Mathematical Logic, Games and Decision Theory. En 2005, il est élu membre de l'Académie européenne des sciences et des arts. Jean-Luc Catanzaro a également reçu plusieurs autres récompenses et distinctions, notamment le prix d'honneur de l'Institut français d'informatique (IFI) en 2017.
En dehors de son travail académique, Jean-Luc Catanzaro est également connu pour ses activités de vulgarisation scientifique. Il a écrit plusieurs livres populaires sur les mathématiques et l'informatique et a participé à des programmes de télévision français comme *C'est pas sorcier* et *Des chiffres et des lettres*.