Jennifer Mary Mullen nasceu em 22 de abril de 1983, em Huntingdon, Cambridgeshire, filha de Annetta Mullen, professora, e Eric Mullen, cientista forense e investigador. Seu pai é de uma família militar baseada em Cumbria, e sua mãe é de Linslade, Bedfordshire. Ela tem uma irmã, Patricia, uma empresária que mora em Melbourne, Austrália. A mudança de seu sobrenome para "Castle" foi resultado das regras do Equity - já havia outro ator usando o nome de Jennifer Mullen. Como seu nome de solteira (Kerr) e o nome de solteira da avó (Woolhead) eram ambos sujeitos a erros de pronúncia, ela escolheu o sobrenome Castle, porque no dia em que escolheu seu novo nome, sua irmã a levou em um passeio de um dia para o Castelo de Bodiam.
Jennifer morou na Inglaterra até os 6 anos de idade, quando seus pais se mudaram com a família para Cingapura. Lá na escola, descobriu o teatro e participou de várias produções até se formar em 2001, quando ganhou uma vaga no curso de Fundação na LAMDA, em Londres.
Seu tempo na LAMDA foi produtivo, e subsequentemente ela embarcou no curso de graduação completo na RADA, seus colegas de classe incluindo outros atores de sucesso, incluindo Tom Hiddleston, Andrea Riseborough e David Dawson. Logo após a formatura, tendo recebido ótimas críticas em uma produção teatral sobre a vida de Henry Irving no Theatre Museum em Covent Garden, ela ganhou seu primeiro papel em um filme, como Jane em "Miss Potter" ao lado de Renee Zellweger e Ewan McGregor.
Ao longo dos anos, ela construiu uma reputação como atriz de personagem, desempenhando uma variedade de papéis na televisão, desde a amada professora Miss Percy em "Topsy e Tim" a uma cruel mãe Alpha em "Motherland". Ela trabalhou ao lado de uma variedade de nomes conhecidos, de Anthony Hopkins a Helen Mirren.
Seu parceiro é o premiado diretor Ross Boyask.