Après des études d'histoire de l'art et de philosophie à l'université libre de Bruxelles, il entame une carrière dans la publicité en travaillant pour les agences J Walter Thompson, Young & Rubicam et DDB Belgium. Il y acquiert sa première expérience de mise en scène.
En 1978, Jean-Louis Servais décide de changer d'orientation et devient réalisateur indépendant. Son premier court métrage, "Dans l'enfer du cirque", sort en 1980 et remporte le grand prix du jury au Festival international du film de Locarno.
En 1982, il réalise son premier long métrage, "Le Jupon de fer" qui est un énorme succès critique et public. Le film reçoit plusieurs récompenses dont le Prix Joseph Plateau de la meilleure réalisation belge.
En 1985, Jean-Louis Servais réalise son deuxième long métrage, "Les Bidasses du quartier mondain", qui est également un succès commercial et critique. Le film reçoit le Prix Joseph Plateau de la meilleure comédie belge.
En 1987, il réalise "La Fugue de Maigret", une adaptation du célèbre roman de Georges Simenon. Le film reçoit un accueil critique mitigé mais est cependant considéré comme un classique de la télévision belge.
En 1993, Jean-Louis Servais réalise "Les Amours impossible", une comédie romantique qui connaît un succès modéré en Belgique mais une grande réussite en France. Le film reçoit le Prix Joseph Plateau de la meilleure comédie belge.
En 2016, il réalise "L'Extravagante Voyage du jeune Yves Perrin", un film d'aventures qui est un énorme succès critique et public en Belgique. Le film reçoit le Prix Joseph Plateau de la meilleure réalisation belge.
Jean-Louis Servais a réalisé plus de vingt films pour la télévision et le cinéma, dont "Les Marmottes", "L'Arbre des étoiles" et "Le Petit Prince". Il est considéré comme l'un des principaux réalisateurs belges et a été invité à présider les jurys de plusieurs festivals de cinéma internationaux.