Жан-Клод Килли родился 30 августа 1943 года в городе Сен-Клу, Франция. Его отец, Робер Килли, во время Второй мировой войны служил летчиком-истребителем. В 1945 году, когда война окончилась, семья переехала в Альпы, в городок Валь-д`Изере. Однако вскоре мальчик, а также его брат и сестра остались без матери - она ушла к другому мужчине, оставив детей на попечение отца.
Вскоре отец Килли открыл лыжный магазин. Так что маленькому Жан-Клоду сам бог велел стать спортсменом. Первую пару лыж ему, естественно, подарил отец. Юный Жан-Клод проводил целые дни на склонах. В шесть лет он выиграл свое первое соревнование - по прыжкам на лыжах. А в 16 лет оставил школу, получив приглашение войти в сборную Франции. В возрасте 21 года Жан-Клод Килли представлял свою страну на Олимпийских играх в Инсбруке. Однако на этих соревнованиях он занял лишь пятое место в гигантском слаломе. «Золото» досталось другому французу - Франсуа Бонлье.
Спустя всего год после не очень удачной Олимпиады Килли выиграл чемпионат мира, в 1966-м стал двукратным чемпионом мира, а в сезоне 1966–1967 годов одержал победу на 12 этапах Кубка мира. Интересно, что горнолыжный чемпионат 1967 года Килли пропустил, увлекшись другим видом спорта, зато выиграл… спортивные автогонки на Сицилии. И все же в 1968 году Жан-Клод Килли вернулся в горнолыжный спорт. Триумф ждал его на Олимпиаде во французском Гренобле. Соотечественники надеялись, что на «родных» Играх спортсмен сумеет их порадовать - и не были разочарованы. Килли стал первым во всех горнолыжных дисциплинах.
Завершив карьеру спортсмена, Жан-Клод Килли остался близок к спорту. С 1977 по 1994 год он работал в исполкоме горнолыжного комитета Международной федерации лыжного спорта. В 1995 году Килли начал работать в Международном олимпийском комитете, он возглавлял координационную комиссию по подготовке Олимпийских игр 2014 года. С 2014 года является почётным членом МОК, а также - членом совета директоров компании Rolex. Жан-Клод Килли является автором ряда публикаций о горнолыжном спорте, он награжден Олимпийским орденом и российским орденом Почёта.