Jean-Paul Salomé fait des études de cinéma à l'Université de la Sorbonne Nouvelle, avant de réaliser deux courts métrages : L'Heure d'aimer et La Petite commission. Après une première expérience de fiction pour la télévision (Crimes et jardins en 1991), il imagine Catherine Jacob, Clémentine Célarié, Alexandra Kazan et Annie Girardot en Braqueuses (1993), puis signe, cinq ans plus tard, un autre "film de bande", Restons groupés, avec Emma de Caunes, Samuel Le Bihan et Bruno Solo.

A partir de 2001, Jean-Paul Salomé se consacre à la réalisation de films ambitieux, à gros budget, dont le premier, Belphégor, revisite le mythe du célèbre fantôme du Louvre. Pour enquêter sur ce mystère, le cinéaste fait appel à Sophie Marceau, une comédienne qu'il dirigera à nouveau, six ans plus tard, en résistante dans Les Femmes de l'ombre. Entre-temps, il propose une version modernisée des aventures du gentleman cambrioleur Arsène Lupin (2004), mais ce projet d'envergure porté par Romain Duris, Kristin Scott Thomas et Pascal Greggory ne rencontre guère les faveurs de la critique et du public.

En 2010, Jean-Paul Salomé réalise son premier film en langue anglaise, Le Caméléon, sur l'histoire vraie d'un imposteur campé par le jeune comédien canadien Marc-André Grondin, lui-même épaulé par des actrices de choix telles qu'Ellen Barkin ou encore Famke Janssen.