Inizia nel mondo del music-hall come mimo imitatore di personaggi sportivi. Passa poi al mondo del cinema dal 1931 al 1936 e interpreta suoi personaggi in divertenti cortometraggi; tra questi si ricorda Soigne ton gauche con la regia di René Clément. Successivamente ritorna allo spettacolo di varietà, per ritornare al cinema dal 1946.
Realizzerà quindi alcuni film che all'epoca ebbero grande successo, creando la figura di Monsieur Hulot, personaggio impassibile e stralunato, con ombrello, impermeabile, pipa e cappello, con il quale Tati riuscì a riproporre una interpretazione essenzialmente mimica, sul solco di interpreti come Buster Keaton e Charlie Chaplin. I suoi film, improntati quindi ad una comicità prevalentemente visiva, con pochissimi dialoghi, ritraggono, in un continuo susseguirsi di gag senza un apparente filo conduttore, le abitudini e i tic del francese medio, che negli anni cinquanta iniziava ad essere sempre più preso dai meccanismi di una società che accelerava i suoi ritmi.
Il suo film Mio zio fu premiato con l'Oscar per il miglior film straniero e con il Premio speciale della Giuria al Festival di Cannes.