Les deux réalisateurs passent un an et demi à confectionner dans les moindres détails leur troisième court métrageLe Bunker de la dernière rafale, en 1981. Tous leurs courts métrages sont récompensés dans de nombreuxfestivals, aussi bien en France qu'à l'étranger.
C'est leur premier long métrage surréaliste,Delicatessen, avecDominique Pinon etJean-Claude Dreyfus, réalisé en 1991, qui les propulse sur le devant de la scène. L'œuvre est couronnée par desCésars dont ceux dumeilleur premier film et dumeilleur scénario. Leur second long métrage met presque quatre ans à se concrétiser.La Cité des enfants perdus (1995) est un conte noir, totalement novateur pour l'époque sur le plan deseffets spéciaux (exécutés en partie parPitof), et qui a nécessité la création de nouveaux logiciels. Après sa présentation àCannes en 1995, il est distribué partout dans le monde avec succès.
En 1997, à la suite du retrait du réalisateur anglaisDanny Boyle, Jean-Pierre Jeunet se voit proposer la mise en scène du quatrième épisode des aventures d'Ellen Ripley,Alien, la résurrection. Se séparant de Marc Caro, il part donc poursuivre sa carrière auxÉtats-Unis. Comme à l'accoutumée, il fait équipe commune avec son (autre) complice de toujours, Dominique Pinon, et retrouve aussiRon Perlman, déjà présent dansLa Cité des enfants perdus. Le cinéaste confirme avoir joui d'une certaine liberté[3], et si les critiques américaines sont très moyennes, le blockbuster est un succès au box-office.
En sort son sixième long métrage,Micmacs à tire-larigot, une comédie décalée à la distribution aussi éclectique et populaire que celle deLe Fabuleux Destin d'Amélie Poulain, et menée parDany Boon. Le film est présenté comme une satire sur le commerce illégal d'armes. Malgré ce pedigree, le film rassemble à peine plus d'un million de spectateurs[7].
Il part ensuite pour leCanada pour réaliserL'Extravagant voyage du jeune et prodigieux T.S. Spivet, adaptation du roman éponyme de Reif Larsen sorti en 2009[8]. Le long métrage sort en 2013, et s'appuie essentiellement sur une distribution internationale. Il reçoit des critiques positives, à défaut de convaincre en salles.
En 2015, Jean-Pierre Jeunet faillit rentrer dans le monde de la télévision et du streaming en réalisant unpilote, pourAmazon Studios,Casanova avecDiego Luna incarnant lecélèbre italien[9]. La série n'est pas commandée[10].
En 2015, il déclare que son prochain film sera dans la veine deL'Homme qui aimait les femmes deFrançois Truffaut[11]. Il indique en 2017 qu'il a deux scripts, l'un sur unfilm érotique, l'autre sur lesrobots et l'intelligence artificielle[12]. Les deux scripts ont eu des difficultés de financement pendant un temps, mais le réalisateur déclare que le problème est en passe d'être résolu. Sur les deux scripts, le premier devrait être converti en série de production allemande, le second sera lui produit par Netflix, séduit par le "décalage" et la "rugosité"[13].
En2016, Jean-Pierre Jeunet sort en ligne un court métrage d'animation,Deux escargots s'en vont, coréalisé avec Romain Segaud. Ce court métrage est l'adaptation d'un poème dePrévert. Cette production est directement sortie en ligne après avoir fait la tournée des festivals. Au casting, il réunit certains des acteurs récurrents de ses productions, telsJean-Claude Dreyffus,Mathieu Kassovitz ou encoreYolande Moreau etAudrey Tautou[14]. À la fin du mois d'avril, le réalisateur publie son premier ouvrage,500 anecdotes de tournage[14]. Alors qu'il n'a plus réalisé devidéoclip depuis de nombreuses années et qu'il refuse de le faire à nouveau, il se laisse convaincre en 2017 parGauvain Sers de concevoir celui de son titrePourvu, dont les paroles font référence à Jeunet et Amélie Poulain[15].
Au cours de l'année 2019, Jean-Pierre Jeunet a envisagé de tourner un faux documentaire sur les coulisses de son succès mondial Amélie Poulain[16].
Jean-Pierre Jeunet à Ze Next Convention le 4 mai 2024 avec les organisateurs de l'événementJean-Pierre Jeunet présentantAlien, la résurrection aux Publicis Cinémas en.
Comme mentionné précédemment, en 2015, Jean-Pierre Jeunet se lance dans la rédaction de deux scénarios. En 2019, le réalisateur annonce que son prochain long métrage s'intituleraBig Bug et tournera autour de l'intelligence artificielle. Le tournage, qui devait débuter en avril-mai 2020, est lancé en octobre 2020[16]. Le film est produit par le site de vidéo à la demandeNetflix, ce qui pour Jean-Pierre Jeunet représente un soulagement après 9 années d'absence dans le secteur des longs métrages. Le réalisateur fait un rapprochement avec son premier long métrage (Delicatessen) qui, « trop décalé », n'intéressait pas les investisseurs ou représentait pour eux « un risque »[18]. Au cours de la promotion de son film Netflix, Jean-Pierre Jeunet a donné son point de vue sur l'opposition entre le cinéma traditionnel et la société américaine. Pour lui, il s'agit d'un faux débat, « les choses ne se remplacent pas, elles s'additionnent ».
« Les plateformes n'ont pas remplacé le cinéma, qui n'a pas remplacé le théâtre. Il y aura toujours des films en salles pour les grands films. Le monde change, il faut s'adapter »[19]
Jean-Pierre Jeunet était également le parrain d'une école de cinéma, l'Institut des métiers du cinéma de Normandie, àCherbourg, de 2006 à sa date de fermeture en 2010. Il est, depuis de nombreuses années, le parrain de l'ÉSEC (École supérieure d'études cinématographiques à Paris) qu'il soutient depuis le trentième anniversaire de cette institution auprès d'autres personnalités du cinéma international.
Ses films mêlent le fantastique et le décalage absurde à une représentation de la réalité dans diverses proportions, soit en créant des univers oniriques à partir d'éléments quotidiens, notamment urbains (Delicatessen,La Cité des enfants perdus), soit en faisant ressortir les éléments du hasard dans le quotidien (Le Fabuleux Destin d'Amélie Poulain).
Ses films comportent toujours une part d'humour enfantin, même lorsqu'il traite de l'horreur (par exemple dansAlien, la résurrection, le fauteuil roulant deDominique Pinon ou bien le système d'ouverture de portes avec l'haleine).
Visuellement, sa signature se caractérise par la présence de filtres jaunes sur l'image, présents sur une grande partie de sa filmographie.
En 2009, il est également le réalisateur deTrain de nuit, un film de 2 min 25 s pour un célèbre parfum -No 5 deChanel - pour lequel il retrouve sa comédienne féticheAudrey Tautou.
En 2022, il réalise une publicité pourNetflix reprenant le style duFabuleux Destin d'Amélie Poulain[23].