Jacques Cartier föddes i Saint-Malo i Bretagne och hade förmodligen redan varit på handels- och utforskningsuppdrag i Brasilien och på Newfoundland när Franciskus I av Frankrike för första gången tog kontakt med honom om en fransk expedition till Nya världen 1532. I april 1534 gav sig Cartier iväg med två fartyg för att om möjligt upptäcka ”vissa öar och landområden där det sägs att det finns en stor mängd guld och andra dyrbara ting.”
Cartier hade en anmärkningsvärt bra resa och nådde fram till Newfoundland efter bara 20 dagar. Det säger mycket om Cartiers skicklighet som navigatör samt om 1500-talets navigering att hans beräkning av latituden för Cape Bonavista, Newfoundland, endast låg cirka 11 sjömil från dess verkliga latitud. Väster om Belle Isle-sundet mötte Cartier ett franskt fartyg från La Rochelle. Det framgår tydligt av hans redogörelse att franska och portugisiska fiskare hade frekventerat dessa kuster under en längre tid. Det är helt troligt att västeuropeiska fiskare hade fiskat kring Newfoundland långt före till och med John Cabots resa 1497.
Cartier ogillade det ogästvänliga utseendet på landet på Labradors sydkust och vände sig söderut längs Newfoundlands västkust, korsade Sankt-Lawrencebukten, fick syn på den bördiga Prince Edward Island och anlände i mitten av juli 1534 till Gaspé på fastlandet. Efter att ha utforskat Anticosti Island i Saint Lawrence-mynningen, men på grund av dåligt väder missat Saint Lawrence-floden, återvände han till Frankrike och anlände till Saint-Malo i september 1534.
Nästan genast fick han återigen uppdrag av Franciskus I för en mer imponerande expedition 1535, den här gången med tre fartyg, däribland Grande Hermine. Cartier lämnade Saint-Malo i mitten av maj och begav sig direkt till Sankt Laurentius mynning där han hade slutat året innan. Med hjälp av information från infödingar gick han uppför den stora floden, ingenting om hur vattnet gradvis övergick från salt till sött, och anlände till platsen för irokesernas by Stadacona (dagens Quebec City) i början av september 1535. Han fortsatte uppför floden, ankrade sitt skepp, Emérillon, vid Lake St. Peter och gjorde resten av sin väg till den infödda byn Hochelaga (moderna Montreal) med långbåt. Där anlände han i oktober och fann en blomstrande, befäst irokesisk by som låg inbäddad vid foten av en kulle som han kallade Mont Réal. Från toppen av kullen kunde han se de forsar, som senare kom att kallas Lachine, som hindrade vidare sjöfart västerut.
Cartier tillbringade vintern 1535-1536 i Stadacona, där hans män hade byggt ett primitivt fort. Det var en kall vinter även med kanadensiska mått mätt. Från mitten av november till mitten av april var Cartiers fartyg isbundna. Ännu värre var skörbjugg, som orsakades av bristen på färsk frukt och färska grönsaker – i princip bristen på C-vitamin. Av Cartiers 110 män var endast 10 fortfarande friska i februari 1536, och 25 män dog till slut. De infödda människorna hade ett botemedel mot skörbjugg som Cartier fick reda på precis i tid: en infusion gjord av barken från vit ceder som gav enorma mängder C-vitamin och som gjorde att männen snabbt återhämtade sig.
Cartier återvände till Frankrike i maj 1536 och tog med sig 10 indianer (inklusive 4 barn) och lovade att ta med sig dem tillbaka till Kanada på sin nästa resa. Alla utom en av dem hade dock dött när nästa expedition startade 1541. Den här gången leddes expeditionen av Jean François de la Rocque de Roberval, och den var mycket större än de tidigare expeditionerna, med bosättare inkluderade bland cirka 1 500 män och med åtta fartyg. Cartier gav sig av före Roberval, som väntade på sina kanoner, och anlände i augusti 1541 till Stadacona.
Den här gången slog Cartier läger några mil ovanför Stadacona, övervintrade bekvämare än tidigare och, då han på våren inte fann något tecken på Roberval, gav han sig iväg till Frankrike i juni 1542. I St John’s hamn på Newfoundland mötte Cartier Roberval, som beordrade honom att återvända till Quebec. Av olika anledningar, varav en del säkert berodde på försämrade relationer med den infödda befolkningen, föredrog Cartier att inte återvända och smög i skydd av mörkret iväg mot Frankrike. Han slog sig ner på ett lantställe inte långt från Saint-Malo. År 1520 hade han gift sig med Catherine des Granches, men de fick inga barn. Cartier dog den 1 september 1557 i Saint-Malo.