José Luis de la Pompa es licenciado en Biología por la Universidad Complutense de Madrid (1985) y doctor en Genética por la Universidad Autónoma de Madrid (1990). Durante su estancia posdoctoral con T.W. Mak en el Ontario Cancer Institute and Amgen Institute (Toronto, Canada), se especializó en técnicas de manipulación genética de ratón. Su trabajo durante ese periodo contribuyó a entender el papel de los genes supresores de tumores y de las distintas vías de señalización en la regulación de la proliferación, diferenciación y la formación de patrón durante el desarrollo del ratón. Se interesó por el estudio del desarrollo cardiaco tras generar y caracterizar un mutante del factor de transcripción NFATc1 que presentaba morfogénesis defectuosa de las válvulas cardiacas, lo que le encaminó al estudio del papel de la vía de señalización Notch en el desarrollo cardiaco.
José Luis regresó a España en 2001 para liderar el Departamento de Oncología Molecular en el Institut de Recerca Oncologica en Barcelona, donde su grupo fue pionero en el estudio del papel de Notch en el desarrollo de las válvulas cardiacas. En 2004 se trasladó al Centro Nacional de Biotecnología (CNB), en Madrid, donde su grupo continuó con el estudio de la función de Notch en el desarrollo cardíaco. A partir de 2006 amplió su investigación al estudio de Notch en la homeostasis del corazón adulto y abrió una nueva línea de investigación sobre el estudio de la regeneración en el corazón y la aleta del pez cebra.
En 2009 se incorporó con su grupo al CNIC.
