Issu d'une famille modeste, Fautrier s'intéresse très tôt à l'art et fait son apprentissage chez un peintre décorateur avant de poursuivre des études à l'École nationale supérieure des beaux-arts de Paris. Durant la Première Guerre mondiale, il est mobilisé comme infirmier-chirurgien à l'hôpital militaire du Val-de-Grace. C'est durant ces années qu'il rencontre des artistes tels que Max Jacob et Juan Gris.
Après la guerre, Fautrier se lie d'amitié avec André Masson, qui l'initie au Surréalisme. Il expose pour la première fois en 1924, puis rejoint le groupe Abstraction-Création en 1931. Durant les années 1930, il se consacre à peindre des paysages d'Argenteuil et des natures mortes, mais sa vie prend un tournant avec la Seconde Guerre mondiale.
En 1940, lors de la bataille de France, Fautrier est évacué vers l'ouest puis se retrouve en zone occupée. Il décide d'utiliser ses talents d'artiste pour créer des affiches et des cartes postales destinées à rassembler les Français autour du réveil national. Durant cette période, il conçoit notamment l'affiche "L'Appel" en 1942, qui représente un poing fermé.
Après la Libération de Paris, Fautrier continue à peindre et expose régulièrement. Ses œuvres, marquées par le souvenir traumatique de la guerre, évoluent vers une abstraction plus poussée et libérée : c'est le Tachisme naissant. Il se distingue également dans le domaine de la gravure et est considéré comme l'un des maîtres de ce médium.
Jean Fautrier meurt à Paris en 1964. Son travail a été exposé au Musée national d'Art moderne de Paris et a été acquis par plusieurs musées aux États-Unis, en Europe et au Japon. Il reste l'un des artistes les plus importants du XXe siècle français.