Jean Vuillaume naît le à Saint-Claude dans le Jura, où il fait ses études secondaires. Alors qu'il se prépare à passer le baccalauréat dans un pensionnat catholique en Suisse, il est mobilisé en 1916 à cause de la Première Guerre mondiale. Il occupe sur le front la fonction de chasseur à pied, et prend part aux batailles de Verdun et des Flandres. Étant blessé deux fois par des éclats d'obus, il reçoit la Croix de guerre avec 4 citations, ainsi que la Médaille militaire et la Légion d'honneur à titre militaire. Durant la guerre, Jean Vuillaume perd ses parents, une de ses sœurs, ainsi qu'un frère mort sur le front.