Esordisce a teatro nel 1998 in Romeo e Giulietta, in seguito al quale ottiene una borsa di studio presso la prestigiosa Juilliard School di New York. Prima di intraprendere la carriera cinematografica ha continuato a lavorare nei teatri ed è apparsa in diverse serie televisive, per poi esordire sul grande schermo nel 2008 con il film Jolene.
Divenuta nota nel 2011 grazie al film The Tree of Life, vincitore della Palma d'oro al Festival di Cannes, e The Help, per quest'ultimo ha ricevuto la sua prima candidatura all'Oscar alla miglior attrice non protagonista e si è aggiudicata un Critics Choice Award e uno Screen Actors Guild Award per il miglior cast cinematografico. Nel 2012, grazie al ruolo da protagonista in Zero Dark Thirty, ha ottenuto la sua seconda candidatura all'Oscar alla miglior attrice e vinto il Critics Choice Award per la migliore attrice e il suo primo Golden Globe nella sezione migliore attrice in un film drammatico. Nel 2021 ha ricevuto il plauso della critica per la sua interpretazione di Tammy Faye nel biopic Gli occhi di Tammy Faye, per il quale ha vinto lo Screen Actors Guild Award per la migliore attrice cinematografica, il quarto Critics Choice Award e soprattutto il Premio Oscar alla migliore attrice protagonista alla sua terza candidatura complessiva. Nel 2023 si è aggiudicata il suo terzo Screen Actors Guild Award nella sezione migliore attrice in una miniserie o film per la televisione e ha ricevuto la sua prima candidatura al Premio Emmy nella medesima categoria per la sua interpretazione di Tammy Wynette nella miniserie George & Tammy. Nello stesso anno, ha ricevuto due candidature al Tony Award nella sezione migliore revival di un'opera teatrale e migliore attrice in un'opera teatrale per Casa di bambola a Broadway.
L'attrice è una convinta femminista e ha spesso affrontato il problema della parità dei sessi, dell'uguaglianza razziale e della discriminazione delle donne a Hollywood. Con lo scopo di promuovere la diversità nel cinema, ha fondato la società di produzione Franke Films e figura anche tra gli investitori della squadra di calcio femminile Angel City Football Club.
Biografia Figlia del musicista di origine spagnola Michael MonasterioAlberto Pinteño (26 décembre 2020):«Jessica Chastain: "Ser actriz no es una decisión fácil porque te enfrentas al rechazo"». Harper's Bazaar. e della chef vegana Jerri Chastain, nasce a Sacramento (California) da genitori adolescenti. Nessun padre fu indicato sul suo certificato di nascita: Chastain cresce con la madre e il patrigno Michael Hastey, un pompiere che l'attrice considera il suo vero padre. Cresciuta in condizioni di povertà, l'attrice è la maggiore di cinque figli, tre sorelle e due fratelli. Una delle sue sorelle, affetta da una forte depressione, si suicidò a seguito di abuso di droghe nel 2003, mentre il padre biologico morì nel 2013 per le complicazioni di una bronchite.
Chastain inizia a interessarsi alle arti drammatiche quando, all'età di sette anni, sua nonna la porta a teatro a vedere una rappresentazione del musical di Andrew Lloyd Webber Joseph and the Amazing Technicolor Dreamcoat. All'età di nove anni iniziò ad appassionarsi alla danza, partecipando regolarmente a spettacoli amatoriali con altri bambini e considerandosi la loro direttrice artistica.
Durante il liceo l'attrice soffrì molto, essendo un tipo solitario e considerandosi una disadattata, ma riuscì a trovare uno sfogo e una sua dimensione nella recitazione teatrale. Infatti durante l'adolescenza partecipò a diversi allestimenti shakespeariani, con la conseguenza di non riuscire a diplomarsi a causa delle troppe assenze. Successivamente conseguì un diploma per adulti. Dal 1996 al 1997 ha frequentato il Sacramento City College, durante il quale è stata membro del gruppo di discussione dell'istituto.
Nel 1998 fece il suo esordio a teatro in una produzione di Romeo and Juliet, messa in scena dalla Theatre Works, una società nella Bay Area di San Francisco, nel ruolo della protagonista. La produzione la portò a un provino per la Juilliard School di New York, dove venne accettata e ottenne una borsa di studio della fondazione di Robin Williams. Qui partecipò attivamente al dipartimento teatrale, prendendo parte a produzioni teatrali e progetti di film studenteschi e conseguì la laurea in Belle Arti nel 2003.
Vita privata Dopo una relazione iniziata nel 2012, il 10 giugno 2017 si è sposata con l'imprenditore e nobile italiano Gian Luca Passi de Preposulo. La coppia ha due figli nati da maternità surrogata.
Pur non avendo una fede specifica, ha dichiarato di credere in una religione d'amore, e di essere stata forse ispirata da Terrence Malick, per il quale ha lavorato in The Tree of Life. "Probabilmente lavorare con Malick ha aperto i miei occhi e il mio cuore nel comprendere che la fede è amore. Lavorare nel film è stato istruttivo, mi ha comunicato una tale umanità" ha affermato.
Carriera All'inizio della sua carriera si trasferì a Los Angeles e iniziò varie audizioni per dei lavori, ma non fu facile trovare dei ruoli adatti a lei, poiché, come le fu riferito, era difficile classificare una rossa con un aspetto non convenzionale. Chastain iniziò la sua carriera prendendo parte a diverse serie televisive prima di fare il suo esordio cinematografico. Cambiò il suo cognome con quello da nubile della madre ed esordì nel film televisivo del 2004 Dark Shadows, adattamento in film dell'omonima soap opera gotica, successivamente partecipò a diverse serie televisive, tra cui E.R. - Medici in prima linea, Veronica Mars, Law & Order - Il verdetto e Close to Home - Giustizia ad ogni costo, ma continuò a lavorare assiduamente in teatro, partecipando a rappresentazioni de Il giardino dei ciliegi, accanto alla collega Michelle Williams, e Salomè, presso il Wadsworth Theatre.
Nel 2008 ottenne il suo primo ruolo cinematografico come protagonista nel film Jolene, per cui vinse il premio come miglior attrice al Seattle International Film Festival. Il film, diretto da Dan Ireland, è basato su un racconto di E. L. Doctorow e ispirato all'omonima canzone di Dolly Parton. La sua interpretazione è stata considerata l'unica nota positiva della pellicola. L'anno successivo ottenne un ruolo minore nel thriller Stolen - Rapiti, e interpretò Desdemona nella tragedia di Shakespeare Otello, accanto a John Ortiz e Philip Seymour Hoffman, presso il The Public Theatre di New York. Nel 2010 prese parte al thriller di spionaggio Il debito, diretto da John Madden, interpretando una giovane agente del Mossad inviata a Berlino Est negli anni sessanta per catturare un ex medico nazista che aveva condotto esperimenti medici nei campi di concentramento. Ha condiviso il suo ruolo con Helen Mirren, ritraendo il personaggio in diverse fasi della sua vita: le due lavorarono insieme prima delle riprese per perfezionare la voce e i manierismi del personaggio e renderli coerenti. Chastain inoltre prese lezioni di tedesco e Krav Maga quattro volte a settimana per quattro mesi, permettendo all'attrice di girare tutte le scene di lotta senza bisogno di controfigure. Nello stesso anno prese parte all'episodio Assassinio sull'Orient Express, della serie televisiva Poirot.
Il 2011 si rivelò un anno professionalmente importante, interpretò il ruolo di Virgilia nella pellicola Coriolanus, adattamento dell'omonima tragedia di Shakespeare diretta e interpretata da Ralph Fiennes. La pellicola fu presentata alla 61ª edizione del Festival di Berlino. La storia del film, pur rimanendo invariata nella trama e nei dialoghi, è stata trasportata in tempi moderni.
Nel mese di maggio si trovò a presentare due pellicole al Festival di Cannes, Take Shelter dove recita al fianco di Michael Shannon, interpretando Samantha, la moglie di un uomo che inizia ad avere visioni su terribili e violente tempeste che porteranno tensioni sia nel proprio matrimonio sia con gli abitanti della comunità. La seconda pellicola fu The Tree of Life, diretta da Terrence Malick in cui recitò il ruolo di un'amorevole madre sposata con un uomo molto severo interpretato da Brad Pitt, nel cast anche Sean Penn. Quest'ultima pellicola vinse la Palma d'oro al festival e permise all'attrice di raggiungere il successo. Fu Al Pacino a consigliare l'attrice a Malick per questa parte, che dopo averle fatto passare un provino le diede la parte. Su questo film l'attrice dichiarò: «È stato il punto più alto della mia vita».
Nel mese di settembre altri due film a cui prese parte vennero presentati al Festival di Venezia, Le paludi della morte (in concorso) e Wilde Salomé (fuori concorso), in cui recita accanto ad Al Pacino. Quest'ultima pellicola fu girata nel 2006, cinque anni prima essere stata presentata al festival. Durante la manifestazione veneziana l'attrice ricevette il premio Gucci Award for Women in Cinema 2011, consegnato annualmente alle donne che si sono distinte nel campo cinematografico. Fu la prima personalità a vincere il premio, nato proprio nel 2011.
Inoltre entrò nel cast di The Help, basato sull'omonimo romanzo di Kathryn Stockett e dove recita accanto a Emma Stone, Viola Davis e Octavia Spencer. Nella pellicola interpreta Celia Foote, un'aspirante socialite negli anni sessanta che instaura un'amicizia con la sua cameriera nera. Il ruolo era stato inizialmente offerto a Katy Perry, che dovette rinunciare a causa di impegni per la pubblicazione e promozione dell'album Teenage Dream. Per interpretare Celia, una donna dalle morbide curve, l'attrice dovette ingrassare di 8 kg sottoponendosi a una dieta ingrassante, mangiando grandi quantità di gelato di soia sciolto nel forno a microonde, «una cosa veramente orribile» a detta dell'attrice. Per questa parte ottenne la sua prima candidatura all'Oscar come miglior attrice non protagonista, premio vinto dalla compagna di set Octavia Spencer.
Nel 2012 doppiò il giaguaro Gia nel film d'animazione Madagascar 3 - Ricercati in Europa, per l'accento italiano dichiarò di essersi ispirata a vecchie interviste con Sophia Loren viste su YouTube. Prese parte al film Lawless, dove recitò accanto a Tom Hardy. Il film è ambientato in Virginia durante il periodo del proibizionismo, e narra la storia di tre fratelli della contea di Franklin coinvolti nel commercio clandestino di alcolici.
Rifiutò il ruolo di Julia Rusakova nel film Oblivion, andato poi a Olga Kurylenko, per essere la protagonista di Zero Dark Thirty, film diretto e prodotto da Kathryn Bigelow che racconta i dieci anni di ricerche di una giovane donna al fine di trovare Osama bin Laden, grazie alla sua ottima interpretazione e alla versatilità dei ruoli interpretati nella sua carriera è stata paragonata all'attrice Meryl Streep. Per questo ruolo ricevette critiche positive, come Peter Travers che per Rolling Stone scrisse: «Jessica Chastain è una meraviglia», inoltre ottenne la sua seconda candidatura ai Oscar, ai SAG Awards, ai BAFTA e ai Golden Globe, premio che vinse per la prima volta il 13 gennaio 2013. Prese parte al film di Terrence Malick To the Wonder, ma le sue parti furono tagliate in sala montaggio. A causa di altri impegni rinunciò al ruolo da protagonista nel biografico Diana - La storia segreta di Lady D diretto da Oliver Hirschbiegel, ruolo che andò a Naomi Watts.