Entré à la Comédie-Française en 1940 ; sociétaire en 1943 ; retraité en 1946.

Élève de Charles Dullin et formé à la discipline du mime, Jean-Louis Barrault a déjà quelques années de pratique théâtrale – notamment au Théâtre de I'Atelier – et cinématographique, lorsqu'il est engagé à la Comédie-Française, où il débute dans Le Cid, mis en scène par Jacques Copeau.
En six ans de présence à la Comédie, il marque de sa forte personnalité les rôles de Rodrigue, Hamlet, Scapin et Gringoir. Il fait entrer au répertoire Le Soulier de satin de Paul Claudel, qu'il met en scène et interprète. Il est de la création des Fiancés du Havre de son ami Salacrou et monte Antoine et Cléopâtre de Shakespeare, Phèdre de Racine et Les Mal-aimés de François Mauriac.
En 1946, il profite de la possibilité exceptionnellement offerte aux sociétaires de quitter la troupe s'ils n'adhèrent pas entièrement aux nouveaux statuts et fonde, avec son épouse, Madeleine Renaud, sa propre compagnie.