Сын эмигрантов из России Шмуэля-Ошера Беровича Кесселя, врача из Шавлей, и Раисы Антоновны Леск, дочери купца из Оренбурга, затем переехала во Францию. Кессель окончил лицей в Ницце, с 1915 года выступал с очерками во французских журналах.

Добровольцем поступил во французскую военную авиацию и участвовал в сражениях Первой мировой войны. В 1918 записался добровольцем в экспедиционные войска, в составе которых участвовал в интервенции на Дальнем Востоке России; в 1975 издал воспоминания о своем пребывании во Владивостоке в 1918—1919 («Дикие времена»).

После войны окончил филологический факультет Парижского университета.

В 1922 году написал несколько очерков на русском языке для газеты «Последние новости» Павла Милюкова. В том же году издал на французском языке сборник новелл «Красная степь». Романы об авиаторах «Экипаж» (1923), «Ветер пустыни» (1929) и «Мермоз» (1938), написанные простым и образным языком, принесли Кесселю успех как беллетристу.

В начале Второй мировой войны Кессель работал военным корреспондентом, а после падения Парижа бежал в Англию, где служил в особой французской эскадрилье. Совместно со своим племянником Морисом Дрюоном и Анной Марли написал в 1943 году текст популярной «Песни партизан». Движению французского Сопротивления Кессель посвятил книги-хроники «Армия теней» (1944) и «Небесный батальон» (1947). В центре романов Кесселя («Лев» (1958), «Всадники» (1967) и других) — цельная личность, не склонная к конформизму.

К еврейской теме Кессель обратился в 1926 году в рассказе «Махно и его еврейка». Книги о сионизме («Земля любви», 1927) и о рождении молодого еврейского государства («Земля огня», 1948), переработанные и дополненные Кесселем очерком о процессе А. Эйхмана, вошли в его книгу «Земля любви и огня; Израиль 1925—1948-1961». Израильским воинам — участникам Шестидневной войны Кессель посвятил книгу «Сыны невозможного» (1970).

Многие произведения Кесселя были экранизированы, также он писал сценарии к фильмам. Можно отметить Армию теней Мельвиля, Дневную красавицу Бунюэля, Сирокко, Прохожую из Сан-Суси, Майерлинг, Ночь генералов.