Entrée à la Comédie-Française en 1991 ; sociétaire de 1993 à 2007.

Jean Dautremay débute avec Jean Mercure et Jorge Lavelli en 1968, puis se fait connaître au sein de la compagnie Vincent-Jourdheuil. En 1974, il travaille également avec Peter Brook dans Timon d'Athènes de Shakespeare, avant de retrouver Jean-Pierre Vincent au Théâtre national de Strasbourg.

Sous la direction de Jacques Lassalle, il interprète plusieurs rôles dans À la renverse de Michel Vinaver (1980), puis le rôle-titre dans Le Professeur Taranne d'Arthur Adamov (1985), Appiani dans Emilia Galotti de Lessing (1985), Rinçonnet dans La Clé de Labiche (1986) et Rosmer dans R_osmersholm_ d'Ibsen (1987). Il travaille également avec Bernard Sobel, Bruno Bayen, André Engel, Jean-Marie Villegier, Philippe Adrien et Lluis Pasqual.

Après une longue et riche carrière, Jean Dautremay entre à la Comédie-Française en 1991 et devient sociétaire en 1993. Il y travaille avec les plus grands, d’Anatoli Vassiliev à Otomar Krejca, de Jean-Luc Boutté à Alain Françon, de Jean-Pierre Vincent à Jacques Lassalle.
Il y interprète Fréderico dans Un mari d'Italo Svevo, Sagredo et Mucius dans La Vie de Galilée de Brecht, l'Inconnu dans Bal Masqué de Lermontov, Créon dans Antigone de Sophocle, H3 dans Elle est là de Nathalie Sarraute, Don Alphonse d’Este dans Lucrèce Borgia de Victor Hugo, Edgar dans Danse de mort de Strindberg, Orgon dans Tartuffe de Molière, Alonso dans La Tempête de Shakespeare, Piotr Ivanovitch Bobtchinsky dans Le Révizor de Nikolaï Gogol ou encore Monsieur Landauer dans Place des héros de Thomas Bernhard.

Homme d’une immense culture, diseur émérite et grand pédagogue, il est également metteur en scène. Il a mis en scène à la Comédie-Française Est-il bon ? Est-il méchant ? de Denis Diderot, L’Échange de Claudel, Cinq dramaticules et Les Chaises d’Eugène Ionesco.