Il s’était déjà fait un nom comme animateur dans émissions radiophoniques quand son frère, Claude Dauphin, lui présenta une jeune comédienne de l'Odéon, Mireille, également compositrice. Sur ses musiques inspirées de rythmes américains mais, paradoxalement, bien françaises, Nohain écrivit des paroles de chansons gaies et non conformistes, qui sonnaient le glas de la romance dite « réaliste », et que l’on fredonne encore : Papa n'a pas voulu, Quand un vicomte, Puisque vous partez en voyage, Une Demoiselle sur une balançoire, et tant d’autres, tel Couchés dans le foin, etc. Après la guerre, toujours à la radio, il mit entre autres sur pied l’émission « Reine d'un jour », qui connut un immense succès, permettant à une Française, prise au hasard, de vivre comme une reine le temps d'une journée, en échange de ses impressions.
Parallèlement, en 1950, appelé par la télévision, dont il fut l’un des pionniers, il eut l’idée de créer l'émission de variétés 36 chandelles, diffusée de 1952 à 1958, qui permit à de jeunes talents d'éclore et de se faire connaître du grand public : Fernand Raynaud, Georges Brassens, et tellement d’autres. Jusqu’en 1972, il proposa à la télévision des concepts de programmes originaux comme Quand j'avais dix ans, première émission de reportages pour enfants, qui mettait en scène des reporters de dix ans abordant des sujets intéressant l'enfance.
Se caractérisant sur scène par une bonhomie et un regard malicieux, certains d’entre nous ont probablement gardé en mémoire ses fameuses expressions : « bien de chez nous » et surtout « c’est merveilleux », typiques de son esprit de perpétuel naïf émerveillé devant les progrès de la civilisation, et tout à fait en phase avec l'optimisme général des années 1950 et 1960.
On lui doit aussi des livres pour enfants comme Friquet pilote de ligne ou les séries des Frimousset, des Grassouillet et de La Famille Amulette, illustrées par Joseph Pinchon, l'auteur de Bécassine.
Pour l’anecdote, en 1918, lors de son instruction un caporal-chef demanda au peloton « Combien de temps met le fût du canon pour refroidir ? ». La réponse, « un certain temps », devint un sketch célèbre, repris par Fernand Raynaud.
Jean Nohain fut inhumé au cimetière du Père-Lachaise. Dans la même tombe, reposent sa femme, Jeanne Delaunay (1899 – 1979) ; ses parents : Franc-Nohain et Marie-Madeleine Dauphin, et son frère, Claude Dauphin.