Jean-Christophe Hembert commence le théâtre à l'université (Lyon 3). Il met en scène sa première pièce en 1996, c'est Barbe Bleue du poète autrichien Georg Trakl. La même année il prend les rênes de la compagnie Groupe 4 au sein de laquelle il mettra en scène la plupart de ses productions suivantes. En 1998, il met en scène Mardi de l'écrivain Edward Bond (Subsistances-Lyon). En 1999, c'est au tour de La conquête du Pôle Sud de Manfred Karge (Subsistances-Lyon).
En 2001, il monte Timon d’Athènes de William Shakespeare (Subsistances-Lyon). Pour ce projet, il s'entoure d’une trentaine comédiens dont Thomas Cousseau qui l'aida à la traduction et Alexandre Astier. En 2002, il créé une comédie écrite par Alexandre Astier intitulée Le Jour du Froment. La pièce est jouée au Théâtre de la Croix-Rousse puis en tournée.
En 2004, Jean-Christophe Hembert adapte deux pièces d'auteurs : Jackets ou la main secrète d'Edward Bond (CDNA-Grenoble) et Faust 1911 de Manfred Karge (Théâtre de l’Elysée-Lyon).
A sa sortie de l'université Jean-Christophe Hembert a aussi collaboré avec d'autres metteurs en scène comme Jean Lambert-Wild et Bruno Boëglin. Il a par la suite travaillé avec Roger Planchon et Laurent Pelly.
Jean-Christophe Hembert est connu du grand public pour sa participation à la série télévisée Kaamelott. Il y interprète Karadoc, chevalier de Vannes. Il est également directeur artistique de la série.
Il est producteur exécutif de David et Madame Hansen, premier film d’Alexandre Astier avec Isabelle Adjani (sortie 22 août 2012).