Sous la direction de Haïm Brezis à l'Université Pierre-et-Marie-Curie, Jean-Michel Morel obtient son doctorat en 1980 puis son doctorat d'État en 1985. Après un premier poste en 1978 à l'Université de Marseille-Luminy (maintenant Université d'Aix-Marseille), il devient en 1984 Maître de conférences à l'Université Paris-Dauphine, puis Professeur des universités en 1991. Depuis 1998, il est Professeur à l'École normale supérieure Paris-Saclay. Membre junior de l'Institut universitaire de France de 1993 à 1998, il en est membre senior depuis 2010. Depuis 2023 il est "Chair Professor in Imaging" dans le département de mathématiques de City University of Hong Kong.[pas clair][1]