Jessica Claire Biel nació el 3 de marzo de 1982 en Ely, Minnesota, hija de Kimberly Biel (Conroe, apellido de soltera), una ama de casa, y Jon Biel, un empresario. Tiene un hermano menor, Justin, que nació en 1985. Biel es descendiente de nativos americanos (choctaw), alemanes, franceses, ingleses e irlandeses.3 La familia Biel vivió en Texas, Connecticut e Illinois, antes de establecerse finalmente en Boulder, (MIAMI)
Inicialmente Biel practicaba para convertirse en cantante, y apareció en varias producciones musicales de su ciudad natal, interpretando papeles en producciones como Annie, Sonrisas y Lágrimas y La Bella y la Bestia. A los 12 años, Biel asistió a The International Modeling and Talent Association Conference en Los Ángeles, donde fue descubierta por una agencia de talento para la cual firmó.
Comenzó su trabajo como modelo haciendo anuncios impresos, así como los que aparecen en comerciales para productos tales como Deluxe Paint y Pringles. Biel tuvo el rol protagónico en un corto musical de bajo presupuesto titulado It's a Digital World. A los 14 años, audicionó para varios pilotos de televisión. Biel fue escogida para personificar a la hermana mayor del drama familiar 7th Heaven. Originalmente, estaba planificado que el show saliera al aire por FOX, pero fue cambiado por The WB Television Network.
7th Heaven ha durado 11 temporadas, por lo que es el drama familiar de más larga duración en la historia de la televisión, y también se convirtió en el show con más alto rating de The WB. El primer papel de Biel en un largometraje fue en el aclamado drama de la nieta de Peter Fonda llamado Ulee's Gold , estrenado en 1997. Allí interpretaba a una adolescente gótica y rebelde, papel por el cual obtuvo un Young Artist Award. En la primavera de 1998, durante un descanso de las grabaciones de 7th Heaven, Biel protagonizó la película de navidad I'll Be Home for Christmas, junto a Jonathan Taylor Thomas.
En 2000, durante la cuarta temporada de 7th Heaven, Biel comentó que se cansó de interpretar al sano niño predicador, y culpó a la serie de darle una imagen "limpia", ya que por eso perdió un papel enAmerican Beauty (papel que se le dio a Thora Birch). En un último intento de que la despidieran y finalizara su contrato, posa semi-desnuda para la portada de la revista Gear. Fans y los productores de 7th Heaven se indignaron, y la sesión fotográfica encendió también una gran controversia, ya que Biel era una menor de edad en ese momento. En 2001, Biel actúa junto a Freddie Prinze, Jr. en Summer Catch.
El año siguiente, interpreta a la promiscua Lara, una estudiante, en The Rules of Attraction, una adaptación de la novela de Bret Easton Ellis del mismo nombre. Biel fue invitada para presentar a los nominados en los Premios Globo de Oro con Rosario Dawson y Matthew Perry y los Premios Óscar en 2007. A finales del misma año, Biel representó a una stripper en Powder Blue. Ella compartirá set con Forest Whitaker (quien produjo también el film) Ray Liotta y Patrick Swayze. Éste es su primer film en hacer escenas de desnudos. A comienzos de 2008, Biel voló a Inglaterra para filmar Easy Virtue, una adaptación de Noël Coward.
Al igual que la novela, la película se desarrolla en la década de 1920 y Biel interpreta a una viuda, Larita, que contrae matrimonio, en un impulso del momento, con John Whittaker en Francia, pero deben hacer frente a la desaprobación de la familia del marido cuando regresan a Inglaterra. El film se estrenó en septiembre de 2008, en el Toronto International Film Festival.4 En abril de 2008, Biel empezó a trabajar en la sátira policial Nailed, con Jake Gyllenhaal.
La película gira en torno a una mujer que accidentalmente se golpea la cabeza y se convierte en una ninfómana. Volvió a filmar a finales de junio luego de varios problemas. La película será lanzada en 2009. Biel está trabajando en otras películas, incluida la animación de ciencia ficción Planet 51, a la que Biel prestará su voz. También esta coproduciendo y actuando en Die a Little, una adaptación contemporánea de la novela por Megan Abbott. Todavía no hay una fecha acordada para el comienzo del rodaje.