Jessica Claire Biel nació en Minnesota el 3 de marzo de 1982. En un principio quería convertirse en cantante y por eso empezó a aparecer en varias producciones musicales de su ciudad. 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 en 1996. Fue fichada para la serie 'Siete en el paraíso' con la que obtuvo mucha popularidad. Poco después debutó en el cine con el drama protagonizado por Peter Fonda 'El oro de Ulises' (1997).
Tras intervenir en la comedia 'Vuelve a casa por Navidad? Si puedes' (1998), Jessica intentó lograr sin éxito el papel de Thora Birch en la oscarizada película de Sam Mendes 'American Beauty'. Para huir de la iagen de niña inocente que había conseguido en 'Siete en el paraíso' posó en topless en la revista Gear.
Entre 1998 y 2001 tuvo una relación con el actor Adam LaVorgna, a quien conoció en un rodaje y con el que coincidió en la serie 'Siete en el paraíso'. Eso sí, en dicha serie permaneció 11 temporadas y la dejó antes del posado. En 2001, Biel actuó junto a Freddie Prinze, Jr. en 'Summer Catch'. El año siguiente, interpreta a la promiscua Lara, una estudiante, en 'The Rules of Attraction'. Biel interpreta a la heroína del remake de The Texas Chainsaw Massacre y en 2003 ficha por 'Blade: Trinity'. En 2004, viaja a Australia para comenzar con el rodaje de película de acción/thriller 'Stealth: La amenaza invisible'. Biel también hizo una notable cameo en la película 'Cellular' de 2004, que protagonizó con su entonces novio en la vida real Chris Evans, con quien comenzó a salir en 2001 y con quien finalizó en 2006 después de más de cinco años juntos.
En 'El ilusionista' obtiene uno de los papeles protagonistas y se convirtió en un gran cambio en la trayectoria como actriz de Jessica Biel. Fue galardonada con el Premio Rising Star en el Palm Springs International Film Festival y ganó un Achievement Award en la Newport Beach Film Festival por su actuación.
En el film de 2006, 'Home of the Brave', Biel interpreta a una veterana de la guerra de Iraq, aunque la película fue todo un fracaso. Mientras tanto, después de tres años de ausencia, Biel sorprendió a los telespectadores al regresar a lo que sería el final de la serie 'Siete en el paraíso'. En ese momento, año 2007, estaba rodando su película 'Next'. En enero de 2007, comenzó a salir con el cantante y actor Justin Timberlake, con quien había sido fotografiada en varias ocasiones.
Biel fue invitada para presentar a los nominados en los Premios Globo de Oro con Rosario Dawson y Matthew Perry y los Premios Oscar en 2007. A finales del misma año, Biel representó a una stripper en 'Powder Blue'. En 2008 hace 'Easy Virtue' y se estrena como cantante interpretando 2 canciones de la misma. En abril de 2008, Biel empezó a trabajar en la sátira política 'Nailed', con Jake Gyllenhaal. En 'El Equipo A' (2010) interpretó el personaje de Charisa Sosa y encarnó a Vera Miles en 'Hitchcock'.
Se comprometió con Justin Timberlake en diciembre de 2011. La pareja se casó el 19 de octubre de 2012 en el complejo Borgo Egnazia en Fasano, Italia. En 2013 aterrizó en 'Emanuel and the truth about fishes' y se la ha podido ver en la serie de televisión 'New Girl'. En 2015 sale en 'Un accidente llamado amor'. Fue ese mismo año cuando se convirtió en madre de su primer hijo llamado Silas Randall Timberlake.