Джесика Мишел Частейн е родена в Сакраменто, Калифорния, и е израснала в семейство от средната класа в предградие на Северна Калифорния. Майка ѝ, Джери Частейн, е веган готвач, чието семейство е родом от Канзас, а доведеният ѝ баща е пожарникар. Открива танците на деветгодишна възраст, а на тринадесет години вече е в танцова трупа. Започва да играе в шекспирови постановки в целия район на залива.
Един актьор от постановката на "Ромео и Жулиета" я насърчава да се яви на прослушване за специалност "Драма" в Джулиард. Става член на "Crew 32" с помощта на стипендия от един от известните възпитаници на училището - Робин Уилямс.
През последната година от обучението си в Джулиард ѝ е предложен договор за холдинг с телевизионния сценарист и продуцент Джон Уелс и в крайна сметка тя работи в три негови телевизионни предавания. Джесика продължава да се занимава с театър, като е играла във "Вишнева градина", "Жената на Родни", "Саломе" и "Отело". Тя прекарва времето си между Ню Йорк и Лос Анджелис, работейки в театъра, киното и телевизията.
През 2011 г. тя има плодотворна година в киното. Номинирана е и печели редица награди, включително номинация за "Оскар" за 2012 г. за най-добро изпълнение на актриса в поддържаща роля за филма "Помощ" (2011). - И.И. превод