Jules Desmeules effectue ses études de médecine à Genève, où il obtient un diplôme en 1987 et un doctorat en 1991. Il se spécialise ensuite en médecine interne et en pharmacologie et toxicologie cliniques aux HUG, à l’INSERM, où il obtient un Diplôme d’étude approfondie en neuro-physio-pharmacologie, et à l’Hôpital Saint-Antoine à Paris où il effectue un Diplôme interuniversitaire en évaluation et traitement de la douleur. En 1996, il est nommé médecin-adjoint au Service de pharmacologie et toxicologie cliniques des HUG, service dont il prend la tête en 2015 après avoir été responsable du Centre d’information thérapeutique et de pharmacovigilance et de l’Unité d’investigation clinique du Centre de recherche clinique des HUG. Privat-docent de la Faculté de médecine en 1998, il est nommé professeur associé en 2009, puis professeur ordinaire au sein des facultés de médecine (Département d’anesthésiologie, pharmacologie, soins intensifs et urgences) et des sciences (Institut des sciences pharmaceutiques de Suisse occidentale) en 2015.

Très impliqué dans l’enseignement pré- et post-gradué des médecins et des pharmaciens, il participe également à la formation des filières soins infirmiers et sage-femme de la Haute école de santé. Sur le plan de la recherche, il travaille sur la variabilité de l’efficacité et la sécurité des médicaments, sur la médecine de précision et en particulier sur les relations entre les facteurs génétiques impliqués dans la variabilité du métabolisme des analgésiques, ainsi que sur les facteurs de dysfonctionnement neurophysiologique impliqués dans le domaine des douleurs chroniques. Il est nommé professeur honoraire en octobre 2022.