Il a étudié à l'École nationale des arts décoratifs de Paris où il a appris la technique du dessin animé. Il commence sa carrière au milieu des années 1960 en travaillant pour le studio d'animation de Raoul Servais, le Studio Raoul Servais, situé à Bruxelles.
En 1974, il réalise son premier court-métrage intitulé "Le Tapis volant" qui est sélectionné pour concourir au festival international du film d'animation de Annecy en 1975. L'année suivante, il écrit et réalise un autre court-métrage, "La Poupée qui cria", adapté du conte de Charles Perrault, qui est également sélectionné à Annecy.
En 1980, il réalise son premier long-métrage d'animation pour la télévision, "Le Chat qui voulait dormir" qui est une adaptation de l'histoire éponyme de Jean de La Fontaine. Ce film rencontre un grand succès et est sélectionné à plusieurs festivals internationaux.
En 1983, il réalise un autre long-métrage d'animation pour la télévision, "Le Voyage en ballon rouge", une adaptation de l'histoire éponyme de Jules Verne. Ce film est également un succès critique et public et est sélectionné à plusieurs festivals internationaux.
En 1987, il réalise son premier long-métrage pour le cinéma, "La Légende des enfants perdus". Ce film rencontre un certain succès mais ne réussit pas à renouveler le succès de ses précédents films.
En 1990, il réalise son deuxième long-métrage pour le cinéma, "Le Père Noël est une ordure", une comédie fantastique qui rencontre un grand succès et devient rapidement un classique de la fantasy française. Ce film est également sélectionné au festival international du film de Toronto en 1990.
En 2001, il réalise un autre long-métrage pour le cinéma, "La Guerre des boutons", une adaptation du roman éponyme de Louis Pergaud. Ce film est également un succès critique et public et est sélectionné au festival international du film d'animation de Annecy en 2001.
En 2013, il réalise son dernier long-métrage, "La Chute de la Maison Usher", une adaptation de l'histoire éponyme d'Edgar Allan Poe. Ce film est sélectionné au festival international du film de Toronto en 2013.
Jean-Pierre Doat a également réalisé plusieurs courts-métrages, des publicités et des dessins animés pour la télévision. Il est considéré comme l'un des plus grands réalisateurs d'animation français.