Seit 1960 trat er regelmäßig im Fernsehen auf, 1966-1974 engagierte er sich politisch als Vorsitzender der Schauspielergewerkschaft in Paris. Bevor er bei Philippe de Broca als kauziger Draufgänger und elegischer Playboy seinen Typ fand, spielte er in so populären Filmen wie Claude Autant-Laras "Mit den Waffen einer Frau" (1958) mit Brigitte Bardot und in Gilles Grangiers "Im Mantel der Nacht" (1958) mit Jean Gabin.
Schließlich entstanden die erfolgreichen de Broca-Filme "Liebesspiele" (1959), "Liebhaber für 5 Tage" (1960) und "Wo bleibt da die Moral, meine Herrn? (1960). Und später entstanden noch einmal 1964 unter de Broca "Ich war eine männliche Sexbombe" und 1988 ist Cassel der Baron de Tiffauges in de Brocas aufwändigem Französische-Revolutions-Film "Revolution und Leidenschaft".
Charme und Witz kennzeichneten auch seine Rollen in Detektiv- und Kostümfilmen. So war er der Held aus dem Voltaire-Roman "Candide oder: Der Optimismus im 20. Jahrhundert" (1960) von Norbert Carmonnaux, er war "Der Korporal in der Schlinge" (1962) bei Jean Renoir, der Sohn des Meisterdetektivs Arséne Lupin in Edouard Molinaros "Auch stehlen will gelernt sein" (1962), auf den Spuren von Gérard Philipe in "Die Festung fällt, die Liebe lebt" (1965) von René Clair. Er spielte den verträumten Musiker, der in Michel Devilles "Der Bär und die Puppe" (1970) von Brigitte Bardot verführt wird, und er war Louis XIX. in Richard Lesters "Die drei Musketiere", "Vier Musketiere - Die Rache der Mylady" (1974) und "Rückkehr der Musketiere" (1989).
Seit Ende der Sechzigerjahre zeigte er das Böse hinter der freundlichen Maske, so in Luis Buñuels "Der diskrete Charme der Bourgeoisie" (1972), Sidney Lumets "Mord im Orient-Express" (1974) oder in Claude Chabrols "Der Riss" (1970) und "Die verrückten Reichen" (1975).
Außerdem sah man Jean-Pierre Cassel in: "Cyrano und D'Artagnan" (1963), Ken Annakins "Die tollkühnen Männer in ihren fliegenden Kisten" (1964), René Cléments Widerstandsfilm "Brennt Paris?" (1965), Alain Jessuas "Mordgeschichten", "Ladies, Ladies" (beide 1967), Richard Attenboroughs "Oh! What a Lovely War!, Jean Pierre Melvilles "Armee im Schatten" (beide 1969), Harry Kümels "Malpertuis", "Baxter und die Rabenmutter" (beide 1972), Michel Devilles "Das wilde Schaf" (1973), Jean-Louis Bertuccellis "Dr. Med. Françoise Gailland" (1975), Ted Kotcheffs "Die Schlemmerorgie", "Nur drei kamen durch" (beide 1978), Joseph Loseys "Die Forelle" (1982), "Alicja im Horrorland" (1984), Robert Altmans "Vincent und Theo" (1989), "Der teuflische Mr. Frost", "Anthony, das Kindermädchen", "Aufnahme: Mord" (alle 1990) "Der Gefallen, die Uhr und der sehr große Fisch" neben Bob Hoskins und Jeff Goldblum Marion Hänsels Satire "Verschwörung der Kinder", "Geliebte Agentin", "Glühender Himmel", "Prinzessin Fataghiro", "Warburg, un homme d'influence" (alle 1991), "Elissa Rhans", "La triezieme voiture" (beide 1992), "Die Richterin - Romeo und Julia", Claude Chabrols "Die Hölle" (1994) nach einem Drehbuch von Henri-Georges Clouzot sowie in Chabrols "Biester" (1995).
Cassel war 1966 bis 1980 mit Sabine Litique verheiratet, aus dieser Ehe stammen die beiden Jungen Vincent (1966) und Mathias (1969), aus einer zweiten kurzen Ehe (1980-1981) entstammt eine Tochter. Weitere Filme mit Cassel: "Das Phantom der Oper" (1990), "Mit Schwert und Leidenschaft" (1991), "Prêt-à-Porter", "Tatort - Eine todsichere Falle" (beide 1995), "Un printemps de chien" (1996), "Sandrine sieht rot" (1999), "Die purpurnen Flüsse" (mit Sohn Vincent), "Sade" (beide 2000), "Sense für den Boss" (2001), "La Chanson du Maçon" (2002), "Michel Vaillant - Jeder Sieg hat seinen Preis" (2003), "La Faux", "La maison du canal", "The Wooden Camera", "Une deuxième chance" (alle 2003), "Narco", "Menteur! Menteuse! " (beide 2004), "Dans tes rêves", "Virgil", "La femme coquelicot", "Bunker paradise", "Judas" (alle 2005), "Congorama", "Call Me Agostino", "Fair Play", "Mauvaise foi", "Kein Mord bleibt ungesühnt", "Einmal Polizist, immer Polizist" (alle 2006), "J'aurais voulu être un danseur", "Le vrai coupable", "Acteur", " J'ai plein de projets", "Schmetterling und Taucherglocke", "Les sapins bleus", "Asterix bei den Olympischen Spielen" (alle 2007).