Джессика Бил родилась 3 марта 1982 года в городе Или штата Миннесота, в США. Отец — Джонатан Эдвард Бил, успешный предприниматель. Мать — Кимберли Бил (в девичестве Конроу), домохозяйка. Брат — Джастин (1985).
Джессика Бил: «Спасибо моим родителям. С детства занималась гимнастикой, в футбол играла, да почти всеми видами спорта увлекалась. И сейчас постоянно хожу в фитнес-центр. Где бы я ни была, всегда нахожу время для упражнений. Например, сегодня утром успела довольно долго поплавать в океане».
Цитата из журнала «7 Дней», № 32 (09.08.2012)
Уже в детстве девочка выступила в главной роли в таких мюзиклах, как «Энни», «Звуки музыки», «Красавица и чудовище».
В 1994 году, двенадцатилетняя Джессика участвовала в конференции Международной Ассоциации моделей и талантов. Там она была замечена и приглашена модельным агентством.
С этого же года будущая знаменитость стала моделью для печатной рекламы и рекламных роликов, в частности таких марок, как Deluxe Paint и Pringles.
В 1996 году Джессика Бил сыграла главную роль старшей дочери в семейной драме «Седьмое небо» (1996—2007). Сериал получил наивысшие рейтинги канала «Warner Brothers».
Кинодебют юной Бил состоялся в 1997 году в картине Виктора Нуньеса «Золото Ули», где Джессика сыграла роль бунтарки-гота Кэйси Джэксон, внучки Питера Фонды. Эта роль принесла молодой актрисе премию «Молодой артист» («Young Artist Award»).
В 1998 году на съемках фильма «Я буду дома к Рождеству» Джессика познакомилась с партнером по картине Адамом Лаворна. Актеры были вместе всего три года — в 2001 году пара рассталась.
В том же году Джессика записала видеоклип на песню «Fly Away from Here» группы Aerosmith.
Недолго переживая расставание, вскоре Бил начала встречаться с актером Крисом Эвансом, с которым они вместе снялись в двух фильмах — «Сотовый» (2004) и «Лондон» (2005). С Эвансом Джессика рассталась в 2006 году.
Тогда же настоящим прорывом для Джессики стала роль Софи, возлюбленной героя Эдварда Нортона в картине Нила Бургера «Иллюзионист». Фильм принес актрисе ошеломляющий успех и признание публики.
Голосом актрисы говорит Брук в мультсериале «Гриффины» (2005).
В 2007 году Джессика Бил снималась в фильме «Пророк» режиссера Ли Тамахори. Партнером по съемкам стал знаменитый актер Николас Кейдж.
В том же году молодая актриса познакомилась с известным певцом Джастиным Тимберлейком, с которым встречалась на протяжении пяти лет.
Джессика Бил: «Джастин — хороший человек, любящий и очень меня вдохновляет. Если мужчина меня не вдохновляет как актрису, как человека, то он мне неинтересен. И я не стесняюсь признаться, например, что у Джастина гораздо лучше вкус, чем у меня. <...> Я ему полностью доверяю...»
Цитата из журнала «7 Дней», № 32 (09.08.2012)
19 октября 2012 года молодые люди поженились. 11 апреля 2015 года у пары родился сын Сайлас Рэндалл Тимберлейк.
За свою карьеру актриса сыграла в таких фильмах, как: «Летние игры» (2001), «Правила секса» (2002), «Стелс» (2005), «Дом храбрых» (2006), «Чак и Ларри: Пожарная свадьба» (2007), «Дыра в бумажном небе» (2008), «Легкое поведение» (2008), «Окись» (2009), «Планета 51 (2009), «День Святого Валентина» (2010), «Старый Новый год» (2011), «Мужчина нарасхват» (2012), «Дьявол и глубокое синее море» (2013), «Шива и Мэй» (2014), «Любовная загвоздка» (2015).
Супруг — Джастин Тимберлейк (брак с 19 октября 2012)
Сын — Сайлас Рэндалл Тимберлейк (родился 11 апреля 2015)
▪ Премия «Молодой артист» в номинации «Лучшая актриса художественного фильма» за фильм «Золото Ули» (1998)
▪ Премия «Сатурн» в номинации «Лучшая актриса» за фильм «Техасская резня бензопилой» (2004)
▪ Премия кинофестиваля в Ньюпорт Бич в номинации «За выдающиеся достижения в кинопроизводстве» за фильм «Иллюзионист» (2006)
▪ Премия Gala Awards Rising-Star Award (2007)
▪ Премия Ашландского независимого кинофестиваля в номинации «Лучший актерский состав» за фильм «Эмануэль и правда о рыбах» (2013)