Jean-Paul Sartren isä oli meriupseeri, joka kuoli Indokiinassa Jean-Paulin ollessa vuoden ikäinen. Äiti Anne Marie ja Jean-Paul muuttivat isoisän luo, jossa Sartren mukaan hän kärsi onnettoman lapsuuden kovan kotikurin alla.
Lapsuutta vaikeutti ikää pienempi koko ja karsastus. Näitä hän kompensoi lukemalla kaiken mitä sai käsiinsä ja hän aloitti ensimmäiset kirjoitusyritelmänsä.
Sartre pääsi vuonna 1922 kuuluisaan École Normale Superieureen opiskelemaan filosofiaa ja kirjallisuutta. Täällä hän tutustui myöhempiin kuuluisuuksiin kuten Simone Weil, Maurice Merleau-Ponty ja Claude Levi-Strauss.
Elämänkumppaninsa Simone de Beauvoirin hän tapasi vuonna 1929.
Toisen maailmansodan alussa hänet otettiin vuodeksi sotavangiksi. Vapautuksensa jälkeen Sartre toimi loput sodan vuodet opettajan toimensa lisäksi vastarintaliikkeessä.
Vaikka hän erosi kommunistisesta puolueesta, hän yhä kannatti liikettä ja pysyi marxilaisena viimeisiin vuosiinsa asti uskoen ihmisten saavan vapauden vain sosialismin kautta.
Hän tuomitsi Ranskan kommunistisen puolueen jyrkästi sen asenteista Unkarin vuoden 1956 ja Tshekkoslovakian vuoden 1968 miehityksissä. Kun toukokuussa vuonna 1968 Ranskassa syntyi radikaali opiskelijaliikehdintä, Sartre barrikadeilta syytti puoluetta vallankumouksen toivon pettämisestä.
Vuonna 1964 Sartrelle myönnettiin Nobelin kirjallisuuspalkinto. Hän kieltäytyi ottamasta sitä vastaan, koska "ei halunnut itseään osaksi porvarillista instituutiota".
Sartre kuoli huhtikuussa 1980. Hautajaissaattueeseen osallistui 50 000 ihmistä.