Fils de l'épicier du village, Jean-Pierre Denis quitte Saint-Léon-sur-l'Isle pour étudier le droit à Bordeaux puis à Paris. Il découvre dans la capitale les classiques du 7e art, mais décide de retourner dans sa région pour y devenir inspecteur des douanes. Désireux de témoigner de la fin d'une époque, il filme son grand-père et des villageois en caméra super-8. En 1978, il tourne, dans ce même format, Champ d'honneur, préfiguration d'un long-métrage qu'il signera neuf ans plus tard.

En 1980, Jean-Pierre Denis réalise son premier opus pour le cinéma, Histoire d'Adrien, le portrait d'un ouvrier périgourdin au début du XXe siècle. Présenté à Cannes dans le cadre de la Semaine de la Critique, ce film en occitan sous-titré décroche la Caméra d'or. Après La Palombiere (1983), histoire d'amour entre un employé communal et une institutrice, le cinéaste est invité au Sundance Institute de Robert Redford, où il travaille, avec des collaborateurs nommés Irvin Kershner ou Sydney Pollack, à la préparation de son film suivant, Champ d'honneur. Cette oeuvre sensible et épique, qui retrace le destin d'un jeune paysan embarqué dans la guerre de 1870, représente la France dans la compétition cannoise en 1987.

Après ce long-métrage très remarqué, Jean-Pierre Denis s'attelle à un projet qui lui tient à coeur, un film sur les Cathares, mais, face au refus des financiers, est contraint d'y renoncer. S'il est l'auteur en 1993 des Yeux de Cécile, un téléfilm sur la guerre d'Algérie, Jean-Pierre Denis semble avoir tiré un trait sur le cinéma, et reprend son activité de douanier, jusqu'au jour où la productrice Michèle Halberstadt lui propose de tourner un film sur les soeurs Papin : ce sera Les Blessures assassines, évocation sobre et néanmoins intense du légendaire fait divers, qui vaut au cinéaste un beau succès critique et public, et à Sylvie Testud un César du Meilleur espoir en 2001. Réconcilié avec le monde du cinéma, Jean-Pierre Denis signe quatre ans plus tard La Petite Chartreuse, une oeuvre pudique et pétrie d'humanité, à l'image de son casting : Olivier Gourmet et Marie-Josée Croze.