Jessica Michelle Chastain nasceu em Sacramento, Califórnia, e foi criada em uma casa de classe média em um subúrbio no norte da Califórnia. Sua mãe, Jerri Chastain, é uma chef vegana cuja família é originalmente do Kansas e seu padrasto é um bombeiro. Ela descobriu a dança com nove anos de idade e estava em uma trupe de dança aos treze anos. Ela começou a se apresentar em produções de Shakespeare por toda a área da baía.
Um ator em uma produção de "Romeu e Julieta" a encorajou a fazer um teste para a Juilliard como dramaturgo. Ela se tornou um membro da "Crew 32" com a ajuda de uma bolsa de estudos de um dos ex-alunos da escola, Robin Williams.
Em seu último ano na Juilliard, ela foi oferecida um contrato de propriedade com o escritor / produtor de TV John Wells e ela eventualmente trabalhou em três de seus programas de TV. Jessica continua fazendo teatro, tendo tocado em "The Cherry Orchard", "Rodney's Wife", "Salome" e "Othello". Ela passa seu tempo entre Nova York e Los Angeles, trabalhando em teatro, cinema e TV.
Em 2011, ela teve um ano prolífico no cinema. Ela foi nomeada e ganhou vários prêmios, incluindo uma indicação ao Oscar de Melhor Performance de 2012 por uma atriz em um papel de apoio para The Help (2011).
