Marais 1913-ban született Cherbourgban. Rendkívül hányattatott gyerekkora volt. Apja, aki születése után nem sokkal bevonult katonának, a háborúból visszatérve nem ismerte meg fiát. Az erőszakos apa elől anyja a három gyerekkel a nagyszülőkhöz menekült. Anyja, kleptomániás lévén, többször is bolti lopásba keveredett, a kis Jeannak kellett vigyáznia rá. A középiskolából kirúgták, mivel osztálytársai szórakoztatására női ruhába öltözött, és egy tanárával flörtölt.
Az iskola elhagyása után fényképészsegédnek állt, majd nem sokkal később színjátszásórákat hallgatott. 1933-tól kisebb szerepeket kapott különböző filmekben, de karrierje akkor indult igazán el, amikor 1937-ben megismerkedett Jean Cocteau-val. A költő-rendező azonnal beleszeretett a jóképű Marais-ba, és bár a kettejük közötti szerelmi viszony 1949-ben véget ért, még két évtizedig tartott köztük a szoros barátság és munkakapcsolat.
Marais a francia újhullámhatvanas évekbeli térhódításáig az első számú francia színésznek számított. Elsősorban kosztümös filmekben játszott, neve sokáig egyet jelentett a romantikus hős figurájával. Az 1960-as évek végén karrierjének bealkonyult, ekkor léptek ugyanis színre új, fiatal színészlegendák, mint Jean-Paul Belmondo és Alain Delon. Marais tudomásul vette mindezt és visszavonult, de ezentúl festészettel és fazekassággal kezdett el foglalkozni, amelyben szintén kimagaslót alkotott. Ismertebb alkotásai egyike a Párizsban látható A faljáró című szobor.
Jean Marais szív- és érrendszeri betegségben halt meg Cannes, Alpes-Maritimes-ben, 1998. november 8-án, alig egy hónappal 85. születésnapja előtt.