O multi-talentoso Jason Jordan Segel nasceu em Los Angeles, Califórnia, onde foi criado por seus pais, Jillian (Jordan), uma dona de casa, e Alvin Segel, um advogado. Sua mãe é de ascendência inglesa, escocesa e irlandesa, e seu pai é descendente de judeus asquenazes. Ele foi educado na St. Matthew's Parish School, em Pacific Palisades, antes de se mudar para a Harvard-Westlake School, em Los Angeles. Durante sua educação, ele mostrou interesse em atuar e muitas vezes se apresentou em peças teatrais no Palisades Playhouse.
Sua grande chance veio em 1999, quando ele foi escalado como Nick Andopolis na bem conceituada série de Judd Apatow, Freaks and Geeks (1999). Outros papéis de TV e cinema se seguiram, notavelmente em How I Met Your Mother (2005) e Knocked Up (2007). Sua revelação no cinema, no entanto, veio no sucesso de 2008, Forgetting Sarah Marshall (2008), que ele escreveu e estrelou. Segel também passou a co-escrever e estrelar The Muppets (2011).
Segel também é músico e compositor, com suas músicas aparecendo em muitos projetos, incluindo Freaks and Geeks (1999), Forgetting Sarah Marshall (2008), Eu te amo, Man (2009), como eu conheci sua mãe (2005) e Get Him para o grego (2010).
