После выпуска из средней школы в Страсбурге окончил Национальный технологический институт в Гренобле (1971) по специальности «машиностроение». В 1977 году защитил диссертацию по машиностроению в Парижской горной школе, а также по физике и металлургии в Университете Гренобля.
В 1976—1979 гг. работал инженером-исследователем в Комиссариате атомной энергетики в Гренобле. В 1979—1986 гг. был руководителем группы затвердевания, в 1986—1989 гг. — заведующим лабораторией, в 1989—1993 гг. — руководителем отделения затвердевания и выращивания кристаллов.
С 1983 года являлся консультантом в Европейском космическом агентстве и Национальном центре космических исследований (CNES). Был научным руководителем совместной между CNES и НАСА программы MEPHISTO, в рамках которой выполнялись эксперименты по кристаллизации, в том числе во время полётов Колумбия STS-50 (1992) и Колумбия STS-65 (994).
В сентябре 1985 года Жан-Жак Фавье по результатам 2-го набора был зачислен в отряд космонавтов французского Национального центра космических исследований (CNES). Когда в 1990 году был объявлен второй набор астронавтов ЕКА, являлся одним из шести кандидатов от Франции, но в отряд зачислен не был.
В октябре 1992 года назначен дублёром специалиста по полезной нагрузке Тиаки Мукаи в экипаж Колумбия STS-65, который совершил полёт на орбиту в июле 1994 года по программе Международной микрогравитационной лаборатории (International Microgravity Laboratory, IML-2). Во время этого полёта был координатором связи с экипажем в Центре управления полезной нагрузкой в в Хантсвилле (Алабама).
В мае 1995 года назначен основным специалистом по полезной нагрузке в экипаж STS-78.
Свой единственный космический полёт 47-летний Жан-Жак Фавье совершил 20 июня — 7 июля 1996 года на борту американского шаттла «Колумбия» (STS-78). Основными задачами миссии были изучение влияния длительного полёта на физиологические процессы в организме астронавтов в преддверии экспедиций на МКС, выполнение 22 биологических и физических экспериментов в герметичном модуле LMS-1 (Life and Microgravity Sciences), а также испытание реактивной системы управления орбитальными объектами.
Длительность полёта составила 16 суток 21 час 48 минут 30 секунд — рекордная на тот момент продолжительность для космических кораблей «Спейс шаттл».
C 1996 года работал заместителем директора Научно-исследовательского центра материаловедения (Centre d'Etudes et de Recherches sur les Materiaux, CEREM) во французском Комиссариате атомной энергетики. В 1997—1999 гг. — советник директора по продвинутым технологиям Комиссариата. С сентября 1999 года — заместитель директора по космическим технологиям в CNES. В 2000 г. назначен председателем Комитета пользователей космической станции (Space Station Users Panel, SSUP) Европейского космического агентства.
Женат на Мишель Фавье (в девичестве Мишель Жан), имеет четверых детей. Увлекается горнолыжным спортом, теннисом, виндсерфингом, археологией.