Era uno de los seis hijos de Marie Crespy y de Martin Hotteterre, heredero de una familia de fabricantes de instrumentos musicales. Aun adolescente, en 1689 o 1692, Jacques-Martin Hotteterre parece haber obtenido un puesto como oboísta y violonchelista en la corte real; aunque es posible que el Jacques Hotteterre mencionado en este cargo haya sido un pariente más viejo de Jacques-Martin, que antes había trabajado como músico en la corte real inglesa.

Edición discográfica de obras de Jacques-Martin Hotteterre

Hotteterre vivió y estudió en Roma a comienzos de su carrera, y su apodo 'le Romain' (el Romano) procede de este período. Pasó dos años (1698-1700) trabajando para el Príncipe Francesco Ruspoli, en Roma, antes de adoptar el apodo de "Le Romain" en algún momento entre 1705 y 1707. En 1708, se convirtió en músico del rey de Francia, en la 'Grande Ecurie’ del rey y, en 1717, heredó de René Pignon Descoteaux el puesto de 'Jouëur de Flute de la musique de chambre'. En 1743 estaba en la lista de los músicos más famosos de toda Francia.

Hotteterre ganó fama en gran medida gracias a su talento tocando la flauta, un instrumento para el que escribió un gran número de piezas, ampliando significativamente el repertorio del mismo. Además, tocaba fagot, oboe y musette. Jacque-Martin Hotteterre también fue conocido internacionalmente como profesor de clientes aristocráticos, y escribió algunos métodos para la flauta traversa. Su "L'Art de préluder sur la flûte traversière”  (1719) fue una excelente fuente de improvisación y ornamentación práctica durante este período. En ella se pone de relieve su técnica altamente desarrollada e incluye piezas para diecinueve claves.

Se casó con Marie Geneviève Charpentier el 31 de marzo de 1728 y tuvieron seis hijos. Jacques-Martin falleció a los 88 años de edad.

Además de la ejecución y la enseñanza, Hotteterre continuó la tradición de su familia de fabricante de instrumentos. Es posible que fuese Hotteterre quien hizo una serie de cambios en el diseño de la flauta traversa. En particular, la flauta, que anteriormente había sido fabricada en una pieza cilíndrica, se dividió en tres piezas: la cabeza (con la boquilla), el cuerpo (con la mayoría de los hoyos) y el pie (con varios agujeros). Esta es la disposición que mantiene en la actualidad.

Es autor de los tratados: “Principios de la flauta traversa o flauta de Alemania, de la flauta de pico o flauta dulce y del oboe” y  "Premier Livre de Pièces", primer "manual" de la historia de la flauta.