Né le 24 août 1948 à Lyon (France), Jean-Michel Jarre est le fils d'Édith Souchon, pianiste classique, et de Jacques Jarre, ingénieur des télécommunications. Il grandit dans une famille musicale, sa sœur Annik a également connu une carrière artistique comme auteur-compositeur et interprète.
Jean-Michel Jarre commence à jouer du piano classique à l'âge de 6 ans. À 13 ans, il découvre la musique électronique grâce au synthétiseur VCS3 de Robert Moog, et commence alors à s'intéresser à cette nouvelle discipline artistique.
En 1968, après avoir terminé ses études secondaires à Lyon, il part pour Paris afin de poursuivre ses études supérieures en génie électrique à l'université Polytechnique. Toutefois, la musique l'emporte sur les études : il compose sa première œuvre intitulée « Les Hérodiones », puis sort son premier album solo « La Cage tout un oiseau » en 1968 sous le pseudonyme de Jean-Michel Roszanov.
En 1970, Jean-Michel Jarre rejoint la maison de disques Disques Françaises, qui publie plusieurs de ses albums suivants, dont « Oxygène » (1976), considéré comme son album le plus important et emblématique. En 1978, il sort l'album « Équinoxe », pour lequel il reçoit un grand succès commercial, notamment en Europe.
Jean-Michel Jarre se fait connaître grâce à ses concerts électroniques live, notamment les « Concerts dans les airs » : l'un des plus célèbres est celui qui a eu lieu le 25 juin 1979 sur la Place de la Concorde à Paris, devant un public de plus d'un million de personnes. Il a également donné des concerts exceptionnels au Murs de Berlin (1987), aux Champs-Élysées (1989) et dans diverses villes du monde comme Tokyo ou Moscou.
Son engagement artistique se poursuit jusqu'à nos jours : Jean-Michel Jarre est un artiste engagé pour la paix, il a notamment soutenu le Mouvement des jeunes pour le nucléaire et la vie (MJNV), milité en faveur du dialogue entre les peuples et de l'engagement culturel international.
En 2008, Jean-Michel Jarre reçoit la Légion d'honneur française pour ses services rendus à la musique et aux arts. En 2015, il est nommé chevalier de l'ordre national du Mérite.
En 2021, à l'occasion de ses 73 ans, Jean-Michel Jarre sort un album intitulé « Equinoxe Infinity », une réédition de son célèbre album « Équinoxe » avec des arrangements et des compositions inédites.