Après avoir passé son adolescence à Nice, Jacques Martineau effectue de longues études à l'École normale supérieure, où il obtient son agrégation de lettres et un doctorat. Son parcours universitaire l'amène à enseigner à la faculté.

En 1997, le jeune enseignant entame une carrière artistique avec son ami Olivier Ducastel. Ils réalisent ensemble leur premier long métrage Jeanne et le Garçon formidable, comédie musicale dont Jacques Martineau est le coscénariste.

Il est actuellement maître de conférences à l'université Paris X de Nanterre au département Lettres Langues Philosophie (LLphi) où il dispense, selon les années, des cours magistraux et des travaux dirigés.

Ses films décrivent une « homosexualité tranquille, assumée », d'après Alain Brassart, auteur de L'Homosexualité dans le cinéma français, à travers les films : Jeanne et le Garçon formidable (1998), Drôle de Félix (2000) et Crustacés et Coquillages (2005).

1998 : Jeanne et le Garçon formidable
2000 : Drôle de Félix
2002 : Ma vraie vie à Rouen
2005 : Crustacés et Coquillages
2008 : Nés en 68
2010 : L'Arbre et la Forêt
2010 : Juste la fin du monde de Jean-Luc Lagarce (TV)
2016 : Théo et Hugo dans le même bateau, prix du public des Teddy Awards (Berlinale)