Il abandonne ses études de lettres et se rend à Paris en 1932 oû il suit les cours de philosophie d'Alain, et de théâtre de Charles Dullin. Après avoir été codirecteur du théâtre ambulant La Roulotte, il fonde sa propre compagnie, la Compagnie des Sept, en 1943. En 1942 il a monté sa première pièce : La Danse de mort, de Strindberg.

En 1945, Meurtre dans la cathédrale, de T.S. Eliot, créé au Vieux Colombier, impose Vilar comme acteur et metteur en scène au public et à la critique.

En 1947 il fonde le Festival d'Avignon.
En 1951 il est nommé à la tête du Théâtre National Populaire. Son objectif est de faire venir à Chaillot un public populaire, au moins 2500 personnes chaque soir, à un prix très bas. Il créé l'association des Amis du Théâtre populaire, et fonde la revue Bref. Vilar réussit à associer au théâtre les notions de fête, de cérémonie et de service public.

Ses mises en scène se basent sur un complet dépouillement scénique : pas de décor, un éclairage très contrasté et proche du travail des expressionnistes, des costumes flamboyants. Il prend souvent des peintres comme collaborateurs. Le théâtre doit être à la portée de tous. Il recherche un nouveau public, un théâtre socialement unificateur. "Il s'agit de faire une société, après quoi nous ferons peut-être du bon théâtre".

A partir de 1961, le TNP se politise. Vilar choisit de monter Antigone, de Sophocle, Arturo Ui, de Brecht, l'Alcade de Zalamea, de Calderon, et une adaptation de la Paix, d'Aristophane, toutes pièces qui traitent du fascisme, de la justice militaire, ce au moment précis de la guerre d'Algérie.
En 1963 le mandat de Vilar au TNP prend fin. Il se consacre entièrement à Avignon.

En juillet 1968 quelques centaines de contestataires venus de Paris envahissent le festival, gênent les représentations en réclamant l'engagement révolutionnaire des artistes, et cherchent à obliger Jean Vilar à prendre position. La troupe du Living Theater quitte Avignon, mais Vilar parvient à sauver le festival, rappelant que "pendant la Révolution Française, entre 1789 et 1795, les théâtres ont joué tous les soirs".

Jean Vilar meurt en 1971. Une multitude de théatres, de centres culturels et d'écoles portent aujourd'hui son nom. Preuve comme il le disait souvent que «Le poète a toujours le dernier mot.»