Μεγάλωσε στα κινηματογραφικά πλατό, καθώς η μητέρα του ήταν σεναριογράφος και ο πατέρας του σκηνοθέτης.
Νονός του είναι ο Πολ Νιούμαν, ο οποίος είχε πάθος με τα γρήγορα αυτοκίνητα και του έκανε, από νωρίς, μαθήματα οδήγησης.
Γεννήθηκε το 1980 στο Λος Άντζελες και έχει σουηδικές, εβραϊκές και βρετανικές ρίζες.
Στο δημοτικό ήταν συμμαθητής με τα μέλη του συγκροτήματος «Μaroon 5».
Αποφάσισε να γίνει ηθοποιός, όταν παρακολούθησε την ταινία «Ed Wood» του Τιμ Μπάρτον, στην οποία πρωταγωνιστούσε ο Τζόνι Ντεπ.
Από μικρή ηλικία έπαιρνε μέρος σε οντισιόν, αλλά οι γονείς του δεν τον άφηναν να δεχτεί τους ρόλους για να μην λείπει από το σπίτι.
Όπως είχε πει: «Αν και τότε τους μισούσα, τώρα τους ευχαριστώ για αυτό περισσότερο από οτιδήποτε άλλο».
Για το λόγο αυτό, έπαιζε μόνο στις ταινίες που σκηνοθετούσε ο πατέρας του.
Σε ηλικία 11 ετών έκανε το ντεμπούτο του στην κωμωδία «City Slickers» και το 1992 έπαιξε στην ταινία «Homegrown».
Η αγαπημένη του ταινία ήταν «Ο Πιτ και ο δράκος του» ενώ αγαπημένο του μυθιστόρημα το «Όταν σκοτώνουν τα κοτσύφια».
Μικρός ήταν ερωτευμένος με την ηθοποιό Mάρθα Πλίμπτον, η οποία έπαιζε στην ταινία της μητέρας του «Running on Empty».
Στην εφηβεία του εργαζόταν τα καλοκαίρια ως σερβιτόρος και ναυαγοσώστης. Αν και δεν χρειάστηκε να σώσει κάποιον λουόμενο από πνιγμό, έχει παραδεχτεί ότι μια φορά ούρησε πάνω σε κολυμβητή που τον είχε τσιμπήσει μέδουσα.
Σπούδασε φιλοσοφία και ανατολικές θρησκείες στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια όπου είχε καθηγητή τον πατέρα της Ούμα Θέρμαν.
Ωστόσο, το όνειρό του ήταν να γίνει ηθοποιός και δύο χρόνια αργότερα, παράτησε τις σπουδές του προκειμένου να ασχοληθεί με την υποκριτική.
Η μεγαλύτερη του αδερφή είναι επίσης γνωστή ηθοποιός και τιμήθηκε με χρυσή σφαίρα για την ταινία «Secretary».
Οι δυο τους συμμετείχαν σε ιταλικό σόου και είναι τα πρώτα αδέρφια που προτάθηκαν για Όσκαρ.
Είναι κολλητός φίλος με τον Μάθιου Μακόναχι και τη Νάταλι Πόρτμαν ενώ είχε σχέση με την Κρίστεν Ντανστ.
Ο πρώτος του πρωταγωνιστικός ρόλος ήρθε σε ηλικία 19 ετών στην ταινία «Όνειρα του ουρανού», αλλά έγινε ευρύτερα γνωστός με την ταινία του 2002 «Donnie Darko», στην οποία έπαιζε μαζί με την αδερφή του.
Συμπρωταγωνίστησε με την Γκουίνεθ Πάλτροου, την Αν Χάθαγουεϊ και τον Τόμπι Μαγκουάιρ. Το 2007 ανακηρύχτηκε από το περιοδικό People, ως o δεύτερος πιο σέξι εργένης του Χόλιγουντ.
Πέρασε από οντισιόν για τον πρωταγωνιστικό ρόλο στις ταινίες «Avatar», «Spiderman» και «Batman», αλλά δεν κατάφερε να κερδίσει τους ρόλους.
Ωστόσο, υποδύθηκε τον Τζακ Τουίστ, εραστή του Χιθ Λέτζερ στην ταινία «Το μυστικό του Brokeback Mountain» – ρόλος που εκτόξευσε τη φήμη του.
Όταν ο Χιθ Λέτζερ πέθανε, ήταν 27 ετών. Ο θάνατός του τον επηρέασε σε μεγάλο βαθμό. Συμπαραστάθηκε στη σύζυγό του Μισέλ Ουίλιαμς και βάφτισε το παιδί που απέκτησε η ηθοποιός με τον Λέτζερ.
Ο ηθοποιός δεν είναι άλλος από τον Τζέικ Τζίλενχαλ, ο οποίος μέχρι σήμερα έχει παίξει σε περισσότερες από 30 ταινίες και θεωρείται από τους πιο γοητευτικούς ηθοποιούς του Χόλιγουντ.
