Avant d’adopter un nom de plume, Jean Vautrin s’appelait Jean Herman et travaillait dans le monde du cinéma. Né à Pagny-sur-Moselle en 1933, il poursuit des études littéraires à Auxerre puis arrive à Paris où il sort premier de l'Institut des hautes études cinématographiques.
Après avoir assisté les réalisateurs Roberto Rossellini (pour un documentaire en Inde), Jacques Rivette et Vincente Minnelli, il tourne plusieurs courts et longs-métrages en France dont le film policier Adieu l’ami, interprété par Alain Delon et Charles Bronson. Il s'oriente ensuite vers l'écriture de scénarios pour Claude Pinoteau, Gérard Lautner, Yves Boissset, Jacques Deray ou encore Gilles Béhat. Il remporte en 1982 le César du meilleur scénario pour son film Garde à vue, qu'il partage avec ses co-scénaristes Michel Audiard et le réalisateur Claude Miller.
Au milieu des années 1970, étant déjà connu, il troque son nom pour celui de Jean Vautrin et se lance dans la littérature. Au fil des pages comme à l’écran, Jean Vautrin s’exprime dans des thrillers et se fait d’abord connaître comme auteur de romans policiers. Dans la veine de Jean-Patrick Manchette, il s’applique à mettre en scène des personnages sombres, des anti-héros qui évoluent dans des univers gouvernés par l'argent et la médiocrité.
Cinq de ses ouvrages les plus emblématiques du genre se retrouvent dans Romans noirs paru le 12 mai 2011 chez Robert Laffont. L’ouvrage, préfacé par Gérard Mordillat, propose aux lecteurs de lire ou relire Billy-ze-Kick (Gallimard, 1974, adapté au cinéma par Gérard Mordillat), Bloody Mary (Mazarine, 1979, adpaté en BD par Jean Teulé), Canicule (Mazarine, 1982), Le roi des ordures (Fayard, 1997) et L’homme qui assassinait sa vie (Fayard, 2011). Il est l’auteur, avec Dan Franck, de la série de romans Les Aventures de Boro, reporter photographe, publiés de 1987 à 2009 chez Fayard.
Les éditions Allary avait publié son dernier roman, Gipsy Blues.
Son roman Le cri du peuple, qui se situe lors de la Commune de Paris, édité en 1988 chez Grasset, est devenu une série de quatre albums de bande dessinée signée de Jacques Tardi chez Casterman. Le premier tome, en 2002, avait reçu le Prix Alph-Art du public au Festival de la BD d'Angoulême.
Il remporte sa première distinction littéraire avec le Prix des deux magots en 1984 pour son roman Patchwork, paru en 1983 aux éditions Mazarine. En 1989, consécration, Jean Vautrin reçoit le prix Goncourt pour Un grand pas vers le bon Dieu (Grasset), qui lui vaut également le prix Goncourt des lycéens. Baby Boom en 1986 est récompensé par le Goncourt de la nouvelle. En 1998, il reçoit le prix Louis-Guilloux pour l'ensemble de son œuvre.