Jérôme Cornuau débute sa carrière en tant que réalisateur de clips pour des artistes comme Johnny Hallyday ou Eddy Mitchell. En 1997, il réalise son premier long métrage, Bouge!, avec Ophélie Winter, qu'il retrouve l'année suivante pour son second film : Folle d'elle. Mais le succès n'est pas au rendez-vous, et Cornuau débute les années 2000 comme producteur de téléfilms (Premières neiges de Gaël Morel) ou pour la série Le Lycée.
Après un poste d'assistant-réalisateur sur le film d'action Nid de guêpes (2001), il revient à la réalisation avec un film plus sombre que les précédents : Dissonances (2004), dans lequel Jacques Gamblin joue un père désireux de venger la mort de sa fille. Jérôme Cornuau retrouve le comédien en 2006 dans Les Brigades du Tigre, adaptation sur grand écran de la célèbre série du même nom.
Après quelques nouveaux téléfilms, le thriller La Traversée (2012) avec Michaël Youn signe le retour du cinéaste dans les salles obscures après une pause de 6 ans.
