杰西·艾森伯格出生在纽约市皇后区一个犹太人家庭。父亲是医生和大学教授。母亲是职业小丑。妹妹海莉·凯特·爱森伯格曾经是演员。杰西7岁开始参加儿童剧的演出，13岁就登上百老汇的舞台。之后杰西随父母一起搬到新泽西

1999年，杰西加盟校园爱情剧集《GetReal》，和安妮·海瑟薇一起演出。

2001年，杰西出演电视电影《闪电风暴》，在片中饰演小儿子埃里克。

2002年，杰西在《震撼性教育》中首次亮相银幕，饰演情窦初开的少年尼克。同年，杰西还出演了《天之骄子》。

2005年，杰西迎来演艺生涯一个重要的时刻，参演了独立电影《鱿鱼和鲸》。在这部电影里，杰西那种阴郁又闷骚的表演风格也表露无疑。本片的成功也让杰西获得多个电影奖的新人提名。同年，杰西还加盟恐怖片导演韦斯·克雷文的惊悚片《诅咒》。

2007年，杰西先后出演了《狩猎聚会》、《查理·班克斯的教育》等片。还在短片《痴情男孩》中有着不错的表现。

2009年，杰西与伍迪·哈里森、艾玛·斯通主演了僵尸喜剧《僵尸之地》。又和克里斯汀·斯图尔特主演了《冒险园地》。

2010年，杰西在大卫·芬奇执导的《社交网络》中扮演Facebook创始人马克·扎克伯格。并凭借该片获得第83届奥斯卡金像奖最佳男主角提名。同年，杰西还出演了《犹太毒贩》和《野营地狱》两部影片。

2011年，杰西主演犯罪喜剧片《惊魂半小时》。还在“蓝天工作室”的3D动画片《里约大冒险》中为雄性蓝色金刚鹦鹉“布鲁”配音。

2012年，杰西加盟伍迪·艾伦自导自演的新作《爱在罗马》，在片中与艾伦·佩姬扮演一对夫妇。同年还客串HBO电视台新剧《新闻编辑室》，该剧于美国当地时间6月24日晚在HBO电视台首播。

2013年，杰西与伍迪·哈里森、艾拉·菲舍尔、戴夫·弗兰科主演《惊天魔盗团》。同年还与达科塔·范宁主演《夜色行动》。还搭档米娅·华希科沃斯卡主演了《双重人格》。

2014年2月1日，华纳正式宣布杰西将在《蝙蝠侠大战超人：正义黎明》中饰演光头反派莱克斯·卢瑟。同年4月11日，由杰西和安妮·海瑟薇领衔配音的3D动画片《里约大冒险2》国内上映。

2015年1月，杰西·艾森伯格将与亚马逊合作，制作一个电视剧项目。杰西将自编自导并亲自担任制作人，开发喜剧《BreamGivesMetheHiccups》。

2016年3月25日，杰西·艾森伯格加盟的《蝙蝠侠大战超人：正义黎明》在全美上映。

2016年5月，确认回归《正义联盟》。

2016年6月24日，杰西领衔主演的《惊天魔盗团2》在中国院线上映，目前累计票房6.3亿。与克里斯汀·斯图尔特主演《咖啡公社》。

2019年10月，主演《僵尸之地2》北美上映。

2002年至2012年期间，杰西与AnnaStrout交往。

2013年，杰西与澳洲女演员米娅·华希科沃斯卡相识于电影《双重人格》的片场，两人相恋；之后分手。

2016年，杰西与AnnaStrout复合，他们的儿子于2017年4月出生。

奥斯卡金像奖

• 2011第83届最佳男主角社交网络（提名）

美国金球奖

• 2011第68届电影类-剧情类最佳男主角社交网络（提名）

英国电影学院奖

• 2011第64届最佳男主角社交网络（提名）
• 2010第63届最佳新星奖（提名）

MTV电影奖

• 2011第20届最佳男演员社交网络（提名）
• 2011第20届最佳电影台词社交网络（提名）
• 2010第19届最惊悚表演僵尸之地（提名）

青少年选择奖

• 2011第13届最佳剧情电影男演员社交网络（提名）
• 2010第12届最佳突破电影男星冒险乐园（提名）

好莱坞电影奖

• 2010第14届年度群戏社交网络（获奖）

独立精神奖

• 2006第21届最佳男配角鱿鱼和鲸（提名）

国际影迷协会奖

• 2011第8届最佳男主角社交网络（提名）

美国演员工会奖

• 2011第17届最佳男主角社交网络（提名）
• 2011第17届最佳群戏社交网络（提名）

北美广播影评人协会奖

• 2011第16届最佳男主角社交网络（提名）
• 2006第11届最佳青年男演员鱿鱼和鲸（提名）

伦敦影评人协会奖

• 2011第31届年度男主角社交网络（提名）

美国国家评论协会奖

• 2010第82届最佳男主角社交网络（获奖）

美国国家影评人协会奖

• 2011第45届最佳男主角社交网络（获奖）

多伦多影评人协会奖

• 2011第15届最佳男主角社交网络（获奖）

大卫·芬奇的《社交网络》一片上映后，良好表现令艾森伯格一夜成名。在演出《社交网络》之前，艾森伯格只是好莱坞的小众演员，眼角下垂、出现在公众场合时常常一脸的不安和迷惘。因此，他常常被看中出演那些充满文艺气质的角色。成名之后，艾森伯格并不希望自己爬得太快太高，他认为成功和走红是很好，但随之而来的可能是无穷的失望和落差。成名后的艾森伯格正在努力令自己不被好莱坞的名利场吞掉。