Cinéphile depuis sa plus tendre enfance, Jean-Claude Brisseau se lance d'abord dans la réalisation de films personnels, parallèlement à sa carrière d'enseignant. Remarqué par ses pairs, il se consacre alors à sa passion pour le 7e art en réalisant plusieurs films dans les années 1980 qui assoiront sa notoriété, avec surtout Noce blanche, en 1989, succès commercial qui révèle les talents de comédienne de la jeune star de la chanson qu'est alors Vanessa Paradis.
Jusqu'alors, ses films sont marqués par son souci de décrire la réalité du monde de la banlieue et de l'enseignement, univers qu'il connait bien pour avoir enseigné longtemps dans un collège de la région parisienne. Avec Céline, film réalisé en 1992, il dévoile son intérêt pour un certain mysticisme qui confère selon lui à la réalité une touche de mystère et de complexité.
Invité pour évoquer son film sur le plateau de Bernard Pivot, Jean-Claude Brisseau explique ainsi sa curiosité pour le surnaturel en rappelant une expérience personnelle qui l'a frappé en tant que jeune enfant : "à 13 ou 14 ans, [...] une intuition m'a fait échapper à la mort alors que les gens tout autour de moi ont tous été tués".
Relatant d'autres expériences, il n'en conclut pour autant pas "au miracle", mais continue à s'interroger : "ces croyances sont elles le fruit d'un mécanisme de compensation devant notre angoisse de la maladie, de la souffrance, et surtout de la mort, ou bien correspondent-elles à une intuition qui peut varier selon l'époque, le temps, la culture [...] ?"
En 1994, il donne à Sylvie Vartan le premier rôle pour son film l'Ange noir, qui est un échec commercial. Cinéaste, et toujours cinéphile, Jean-Claude Brisseau prend toujours un grand plaisir à expliquer le 7e art.
En 1995, il improvise ainsi brillamment sur le racisme à l'oeuvre dans le classique hollywoodien King Kong, réalisé en 1933, démontrant le mécanisme psychologique permettant au public blanc de l'époque, majoritairement raciste, d'entrer en empathie avec un singe à la fois violent et attachant.
Les années 2000 sont marquées par une trilogie sur le désir féminin, avec Choses secrètes (2002), Les anges exterminateurs (2006) et A l'aventure (2009).
En 2005, Jean-Claude Brisseau est condamné pour agression sexuelle sur deux actrices lors d'auditions pour son film Choses secrètes, puis condamné un an plus tard pour une autre agression sexuelle sur une troisième actrice.
Jean-Claude Brisseau réalisera encore deux films, la Fille de nulle part, en 2013, et Que le diable nous emporte, en 2018.