Estudià composició amb Paul Le Flem i E. Varèse al mateix temps que cursava els estudis universitaris de literatura a la Sorbona. Fou professor en aquest centre des del 1928 al 1942. Fundà el 1936, amb O. Messiaen, D. Lesur i Y. Baudrier, el grup Jove França, en reacció al Grup dels Sis. Fou director musical de la Comédie-Française (1945-59) i professor al Conservatori de París (1966-70). Jolivet s’interessà especialment pel gènere concertant, del qual deixà uns exemples notables, com ara el Concert per a ones Martenot (1947), peces per a trompeta, percussió, violí o piano. La seva música, atonal, és fortament influïda pel seu mestre, Varèse, influència visible, per exemple, en l’ús reiterat i variat de la percussió, i l’experimentació constant amb les possibilitats tècniques dels instruments de vent. Un altre element important en la música de Jolivet és la fascinació per la música no occidental, tan pròpia de les primeres avantguardes. Peces com Mana (1935) o Cinq incantations (1936) havien de posar les bases, segons Jolivet, d’un art que restituís a la música el seu sentit original, quan era el mitjà d’expressió de les creences i de la religiositat dels grups humans.
Les quatre vérités, ballet (1941); Aimer sans savoir qui, mús. inc. (1941; Lope de Vega); Dolorès, opera buffa (1942); Guignol et Pandore, ballet (1944); Le malade imaginaire (1944; Molière); Les précieuses ridicules, mús. inc. (1949; Molière); L’inconnue, ballet (1950); L’amour médecin (1955; Molière); Marines, ballet (1961); Ariadne, ballet (1965)
Symphonie des danses (1940); 3 simfonies (núm. 1, 1953; núm. 2, 1959; núm. 3, 1964); Suite transocéane (1955); Suite française (1957); Les amants magnifiques (1961)
Concert per a ones Martenot (1947); Cosmogonie, pno., orq. (1958); Concert per a piano i orquestra (1949-50); Concert per a percussió (1958); 2 concerts per a violoncel (núm. 1, 1962; núm. 2, 1966); Concert per a violí (1972)
Cinq incantations (1936); Chant d’oppression, pno., vla. (1935); Chant de Linos, fl., pno. (1944); Sérénade, ob., pno./qnt. vent (1945); Sérénade, 2 guit. (1956); Alla rustica, fl., arpa (1963); Controversia, ob., fl. (1968); Arioso barocco, trpt., org. (1968); Cérémonial, hommage à Varèse, 6 perc. (1968)
Mana, pno. (1935); Études sur des modes antiques, pno. (1944); Hymne à l’univers, org. (1962); 2 études de concert, guit. (1963); Suite rhapsodique, vl. (1965); Suite en concert, vlc. (1965); Prélude, arpa (1965); 5 églogues, vla., (1967); Mandala, org. (1969); Tombeau de Robert de Visée, guit. (1972)
La tentation dernière, cantata, v. solistes, cor, narrador, orq. (1941); Epithalame, 12 v. (1953); La vérité de Jeanne, oratori, 6 v. solistes, narrador, cor, orq. (1956); Missa ’Uxor tua', v. solistes, cor, conjunt instr./org. (1962); Le coeur et la matière, cantata, 5 v. solistes, cor, orq. (1965)
3 chants des hommes, Bar., orq. (1937); Suite liturgique, S./T., ob., c. angl., vlc., arpa (1942); Poèmes intimes, 1 v., pno./orq. cambra (1944); 3 poèmes galants, MS./Bar., pno. (1951); Songe à nouveau rêve, S., orq. (1970)