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Jayme estudou durante um ano na Itália onde fez parte da equipe de Michelangelo Antonioni. Começou profissionalmente no final da década de 70, dirigindo curtas-metragens documentários e sendo assistente de direção de Francisco Ramalho Júnior em Paula - A História de uma Subversiva e Filhos e Amantes.

Iniciou sua carreira na televisão no início dos 1980 na Rede Bandeirantes, onde conduziu um especial sobre a mãe, a cantora Maysa, e a série infantil Braço de Ferro (1983), escrita por Marcos Caruso. No ano seguinte, transferiu-se para a Rede Globo, na qual passou a codirigir telenovelas, como Partido Alto, Roque Santeiro e Sinhá Moça. Sua primeira direção-geral ocorre em Direito de Amar, telenovela de época de Walter Negrão, exibida na faixa das 18 horas. Em 1989 é contratado pela extinta Rede Manchete, dirigindo o grande sucesso Pantanal, de Benedito Ruy Barbosa. Na emissora ainda dirige a macrossérie O Fantasma da Ópera e passa a coordenar o núcleo de criação. Entretanto, sai da Manchete pouco tempo depois. Durante a primeira metade da década de 1990, ainda participa de várias produções independentes, como a telenovela A Idade da Loba, história do dramaturgo Alcione Araújo bancada pela produtora TV Plus e exibida na Rede Bandeirantes.

Volta para a Globo em grande estilo, dirigindo a minissérie Chiquinha Gonzaga, de Lauro César Muniz, em 1999. No mesmo ano, reata sua parceria com Benedito Ruy Barbosa, dirigindo a telenovela Terra Nostra, grande sucesso do ano de 1999. Em 2000, dirige a minissérie Aquarela do Brasil, também de Lauro César Muniz.

Em 2001 inicia uma parceria de grande sucesso com Glória Perez, dirigindo a telenovela O Clone. Em 2003 dirige e produz a minissérie A Casa das Sete Mulheres, de Maria Adelaide Amaral e Walter Negrão, um grande êxito de público e crítica.

Em 2005 rompe sua parceria com Glória Perez, devido opiniões diferentes que os dois tinham sobre o rumo da novela América. Isso aconteceu aproximadamente do capítulo 60 da novela.

Em 2006, dirigiu a novela Páginas da Vida, de Manoel Carlos, na sua primeira parceria com o "autor do Leblon". Desta vez, segundo a imprensa, sem a participação de Marcus Viana na trilha sonora (de acordo com o que foi divulgado, por pedido do próprio Manoel Carlos).

Em 2008, gravou a minissérie Maysa - Quando Fala o Coração, contando a história de sua mãe, uma cantora de vida boêmia e depressiva. A minissérie foi protagonizada por Larissa Maciel[1] e seus dois filhos Jayme Matarazzo e André interpretam o próprio pai na minissérie[2], exibida em nove capítulos no mês de Janeiro de 2009 e escrita também por Manoel Carlos.

O novelista e o diretor voltam a trabalhar juntos na novela Viver a Vida, nova trama das 21h, cuja estreia ocorreu no dia 14 de Setembro de 2009 e protagonizada por Taís Araújo (que vive a primeira protagonista negra de uma novela das 21h da Rede Globo) e José Mayer.

Em março de 2013, volta à TV, agora dirigindo a novela Flor do Caribe de Walther Negrão.