Passionné de comédie, Jean-Paul Rouve prend des cours de théâtre au centre dramatique du Nord-Pas-de-Calais avant de rejoindre le Cours Florent, où il a pour professeur Isabelle Nanty. C'est là qu'il fait la connaissance de ses cinq futurs complices de la troupe des Robins des Bois. Ensemble, ils montent une farce théâtrale, Robin des Bois d'à peu près Alexandre Dumas, et accèdent à la célébrité en se produisant à la télévision dans La Grosse Emission, sur la chaîne câblée Comédie, et dans Nulle Part Ailleurs, sur Canal +.

Seul, Jean-Paul Rouve fait une apparition remarquée dans Karnaval (1999), film dont l'action se déroule dans son Dunkerque natal. Au cinéma, on le retrouve également au générique de la comédie Mais qui a tué Pamela Rose ? (2003) avec Kad et Olivier. Mais c'est avec un rôle dramatique que l'acteur accède à la reconnaissance de ses pairs : sa composition d'écrivaillon collabo dans Monsieur Batignole lui vaut en effet le César du Meilleur jeune espoir masculin en 2003. Sollicité de toutes parts, il participe à deux gros succès de 2004 : Podium, où il incarne un sosie de Polnareff, et Un long dimanche de fiançailles de Jean-Pierre Jeunet. Déjà, sa sensibilité et sa fragilité derrière le masque comique lui ouvrent des portes.

En 2002, il fait la connaissance de Gérard Depardieu grâce à Astérix et Obélix : mission Cléopâtre. A partir de cette date, les deux hommes se retrouveront régulièrement à l'écran, à commencer par le préhistorique RRRrrrr !!! (2004), coécrit avec les Robins des Bois. Le duo se reforme alors que Depardieu coache Rouve dans Je préfère qu'on reste amis..., et ils se croisent dans le Boudu de Gérard Jugnot. Ils collaborent ensuite dans La Môme, dans lequel l'ex-Robin des bois joue le père de d'Edith Piaf tandis que son acolyte incarne Louis Leplée, premier agent de la chanteuse. Et pour sa première réalisation Sans arme, ni haine, ni violence (2008), sur le destin hors-norme du gangster Spaggiari, il propose à son ami de venir jouer les parrains marseillais, rôle qui ravit Depardieu.

En parallèle à cette collaboration, Rouve se retrouve en directeur de camping dans Nos jours heureux sous la direction d'Eric Toledano et Olivier Nakache, et compose, l'année suivante, deux figures paternelles pour Le Temps des porte-plumes. Ses prestations dans L'Île aux trésors (2007) et La Jeune fille et les loups (2008) témoignent par ailleurs de son goût pour l'aventure. Engagé par Olivier Baroux pour sa première réalisation Ce soir, je dors chez toi (2007), Jean-Paul Rouve fait aussi le grand saut derrière la caméra en se mettant lui-même en scène dans son premier long métrage, Sans arme, ni haine, ni violence (2008), sur le destin hors-norme du gangster Spaggiari.

Voix française de la girafe Melman dans Madagascar et ses deux suites, et du père d'Arthur dans la trilogie Arthur et les Minimoys. L'acteur-cinéaste retourne ensuite à la comédie avec deux films explorant l'univers entrepreneurial : La Très très grande entreprise (Pierre Jolivet, 2008) et Le Coach (Olivier Doran, 2009). L'année suivante, l'acteur participe à l'aventure Adèle Blanc-Sec de Luc Besson, adaptation de la célèbre bande-dessinée dans laquelle il retrouve Gilles Lellouche, son partenaire dans Sans arme, ni haine, ni violence. Il devient ensuite un auteur qui cherche l'inspiration face à Sophie Quinton dans le drame Poupoupidou avant de tenir le rôle principal d'un polar sans concession, Légitime défense. Toujours en 2011, l'acteur interprète Jeff Tuche dans la très lucrative comédie Les Tuche d'Olivier Baroux. 

En 2012, Jean-Paul Rouve réalise un deuxième film, Quand je serai petit, une "comédie humaine" qu'il interprète aux côtés de Miou-Miou et Claude Brasseur et un troisième en 2014, Les Souvenirs, dans lequel il joue un patron d'hôtel avec Michel Blanc et Annie Cordy. En plus du cinéma, l'acteur fait aussi des apparitions à la télévision, notamment dans la série Scènes de ménages et le téléfilm Ce soir je vais tuer l'assassin de mon fils. Jean-Paul Rouve s'illustre en 2015 dans la comédie déjantée Les Nouvelles Aventures d'Aladin d'Arthur Benzaquen, où il joue le méchant vizir aux côtés de Kev Adams et Michel Blanc. L'année suivante, l'acteur est à l'affiche de la suite des aventures de la famille Tuche, Les Tuche en Amérique.

Là encore, le succès est au rendez-vous, puisque le long métrage génère plus de 4,6 millions d'entrées, occasionnant un troisième et un quatrième opus en 2018 et 2021. Parallèlement, Rouve campe un photographe de mariage particulièrement lourd dans Le Sens de la fête et retrouve le biopic via Dalida où il incarne Lucien Morisse, qui avait partagé la vie de la célèbre chanteuse. Puis, on le voit dans les comédies Voyez comme on danse et Zaï Zaï Zaï Zaï, le film d'aventures Donne-moi des ailes ou encore le drame Petit Pays. Il campe également un inquiétant Gabriel Matzneff dans Le Consentement et un père de famille alcoolique qui se lance dans une course virtuelle du Vendée Globe dans La Vallée des fous.

Côté petite lucarne, le natif de Dunkerque porte la série policière décalée Polar Park. Il repasse aussi derrière la caméra pour Lola et ses frères (2018) et God Save the Tuche, remplaçant ainsi Olivier Baroux.