Jules Cavaillès est né à Carmaux le 20 juin 1901. Après des études au lycée d'Albi puis une classe préparatoire aux Arts et Métiers à Castres, il part pour Paris afin d'y suivre les enseignements artistiques de Pierre et Paul-Albert Laurens. De 1923 à 1925, il suit les cours de l'Académie Julian et rencontre Roger Limouse avec qui il lie une amitié solide et partage le même atelier. Il est marqué par le Fauvisme et son admiration va droit à André Derain, Maurice de Vlaminck, Georges Braque et Henri Matisse. Puis c’est vers Auguste Renoir et Pierre Bonnard que se porte son intérêt. Cavaillès rencontre très souvent Bonnard lors de ses séjours dans le Midi où il va le visiter dans son atelier du Cannet.
En 1936, Cavaillès obtient la bourse Blumenthal et vit exclusivement de son art. Il participe fréquemment à des soirées festives et à des dîners en compagnie d'André Warnod ou de Paul Poiret. Son entrain, sa joie de vivre et son enthousiasme sont connus et appréciés de tous. La seconde guerre mondiale marque son retour de à Albi où il s'engage dans la Resistance et intègre le groupe Combat. Fortement impliqué dans le milieu artistique albigeois, sa renommée est internationale.
Au lendemain de la guerre, il est nommé par Jean Cassou comme responsable des réquisitions puis conservateur au Musée des Augustins de Toulouse jusqu’au moment où il est réintégré à son poste de professeur aux Arts Décoratifs à Paris.
Il fait partie du mouvement des peintres de la Réalité poétique, surnommé "Le peintre du bonheur".
Dans les années 1950, Jules Cavaillès expose de nombreuses fois non seulement à Paris mais aussi à New-York, Londres, Genève ou encore Bruxelles. Il voyage sur la Côte d'Azur, gagne de nombreux prix et réalise des décors. Il possède une maison en Normandie où il reçoit ses amis artistes : Vlaminck, Braque, Legueult…
Jusqu'à la fin de sa vie, Jules Cavaillès effectue de nombreux voyages en Europe. Il se rend également à New-York et au Japon. Il est élu membre du jury de plusieurs concours prestigieux : le Grand Prix de Rome (1959) et le Prix International de Dessin (1976).
Le 29 janvier 1977, il décède à Epineuil.