Didier Cassegrain débute sa carrière dans l'image animée à la suite de ses études aux Gobelins. Il travaille sur des séries télévisées chez France Animation à partir de 1988, avant de passer un an aux studios Disney de Montreuil sous l'égide de Paul et Gaëtan Brizzi. Dès 1990, il entre chez Gangster Productions, où il travaillera durant douze ans comme character-designer en post-production de dessins animés. De ces années d'animation, il gardera un sens aigu du mouvement, du cadrage et de la couleur.
Au sein de la société Story, Didier Cassegrain croise la route de Fred Blanchard et Olivier Vatine, qui le poussent à s'orienter vers la bande dessinée. De cette rencontre naîtra Tao Bang, un récit d'heroic fantasy dont le premier tome paraît en 1999 chez Delcourt. Le coup de foudre est réel : dès 2006, il décide de se consacrer pleinement à la bande dessinée et entame avec Fred Duval la série de science-fiction Code Mc Callum. Éclectique, il enchaîne alors les univers et les registres : l'heroic fantasy avec Arleston (L'Heure de la Gargouille, 2011) et l'humour avec Larh-Don (2012, sur un scénario de Dav, Vatine et Claire Wendling), avant de créer la série de science-fiction Piège sur Zarkass chez Ankama (2013-2014).
Mais c'est en 2019 que Cassegrain accède à une autre dimension. Il signe avec Fred Duval l'adaptation du roman de Michel Bussi Les Nymphéas noirs (Dupuis), un album entièrement réalisé en « couleurs directes ». Ce polar impressionniste, hommage vibrant à Monet et à Giverny, révèle un peintre autant qu'un dessinateur, et s'impose comme l'un des sommets graphiques de sa génération. La même année, il change radicalement de climat avec Conan le Cimmérien - Les Clous rouges, sur un scénario d'Olivier Vatine et Régis Hautière (Glénat). En 2023, il retrouve Fred Duval pour le thriller Ne lâche pas ma main. D'un projet à l'autre, une même signature s'affirme : celle d'un coloriste-peintre venu de l'animation, capable de plier son trait à tous les genres tout en poussant toujours plus loin l'exigence picturale.