Jesse Adam Eisenberg 1983. október 5-én született Queensben, New Yorkban, és New Jerseyben nőtt fel. Édesanyja, Amy felnőtt bulikon volt bohóc, édesapja, Barry egy kórházban dolgozott, később pedig egyetemi professzor lett. Jesse-nek két lánytestvére van, Hallie Kate és Kerri. A család lengyel és ukrán származású, a gyerekeket zsidó hitben nevelték fel.

Eisenberget már korán elkezdte érdekelni a színjátszás, 10 évesen már darabokban játszott. Középiskola után antropológiát hallgatott, majd off-Broadway és Broadway darabokban is színpadra lépett.

Filmes karrierjét a Get Real című tévésorozattal kezdte, majd független filmekben is bizonyított (Roger, a csábítás szakértője, 2002).

A következő években olyan produkciókban tűnt fel, mint A falu (2004), a Vérfarkas (2005) és a szakmai berkekben is elismert A tintahal és a bálna (2005).

Jesse előszeretettel vállal független és kis költségvetésű filmekben szerepet, így feltűnt a Rókavadászat (2007) újságírójaként, az Adventureland - Kalandpark (2009) című filmben és a Kóser játszma (2010) haszid drogdílereként. Woody Harrelson partnereként pedig a Zombieland (2009) című kult-vígjátékban láthattuk, mielőtt elvállalta volna Mark Zuckerberg szerepét A közösségi háló (2010) című életrajzi drámában.

Szinkronizált a Rio (2011) és a Rio 2. (2014) című rajzfilmekben, és olyan alkotásokban vállalt szerepet, mint a Rómának szeretettel (2012) vagy a Szemfényvesztők (2013).

Jesse-t hamarosan a Batman Superman ellen - Az igazság hajnala (2016) című szuperhős filmben láthatjuk Lex Luthorként.

A nagy macskabarát és vegán színész Mia Wasikowska színésznővel alkot egy párt A hasonmás (2014) forgatása óta.