Bár nemzetközileg már a négykerekűek között vált ismertté, Beltoise motorozással kezdte pályafutását. Sikeres volt, hiszen 11 francia bajnoki címet gyűjtött, és nyolc alkalommal a MotoGP kisebb kategóriáinak futamain is rajthoz állt. Egy dobogóval innen is rendelkezik, hiszen az 1964-es Francia Nagydíjon az 50 köbcentisek között a harmadik helyen ért célba.
Ezt követően igyekezett bizonyítani, hogy négykeréken is képes a legjobbakkal harcolni, így lassan sportautókra váltott, bár 1964-ben a reimsi 12 óráson nagy balesetet szenvedett, és komoly sérüléseiből felépülve bal karjának teljes mozgását már nem tudta visszanyerni.
Ennek ellenére is képes volt egyre feljebb lépdelni az autósportok ranglétráján: a Matrával F3-as és F2-es bajnoki címet szerzett, ami egyenes utat jelentett számára a Formula-1-be, szintén a francia csapattal. Debütálását 1967 végén, Watkins Glenben ejtette meg, első dobogójára pedig csak hét futamot kellett várnia, hiszen a következő évben az esős Zandvoortban már a második helyen végzett. A következő években további pódiumokig jutott, majd 1972-re csapatot váltott és a BRM-hez igazolt.
Az új kalandja csalódással indult, első két versenyén kiesett, ám a harmadik futamra, a Monacói Nagydíjra nagyot fordult a szerencséje. Vasárnapra heves eső öntötte el a pályát, Beltoise pedig a 4. helyről azonnal az élre lőtt, és a körülményekre remekül ráérezve a célig őrizte a vezetést, hogy kényelmes, domináns stílusban szerezze meg önmaga egyetlen, és a BRM utolsó győzelmét.
1974 végéig az F1-ben maradt, egyetlen diadala mellett még hét dobogót és négy leggyorsabb kört ért el, ekkor azonban visszavonult a királykategóriából és levezetésként sportautókkal, majd túraautókkal múlatta idejét.
Feleségül vette honfitársa és F1-es riválisa, Francois Cevert testvérét, Jacqueline-t, két fiuk pedig szintén próbálkozott a versenyzéssel.
Jean-Pierre Beltoise 77 éves korában, agyvérzés következtében hunyt el a Dakar mellett található nyaralójában.
