Jessica Marie Alba è nata il 28 aprile 1981 a Pomona, in California, ma vissuta, fino ai 9 anni, in diverse zone degli Stati Uniti (tra cui Mississippi e Texas), Jessica Alba è figlia di un pilota aeronautico di origini messicane e di una madre franco-danese. Desiderosa fin da piccola di diventare attrice, inizia a studiare recitazione intorno ai dodici anni, il suo debutto cinematografico è nel 1993, con il film Camp Nowhere: scritturata per un ruolo minore, poco tempo dopo ne ottiene il ruolo principale a causa dell'improvvisa rinuncia della protagonista originaria. Entra nel mondo della televisione, prima con due spot nazionali e poi con le serie Il mondo segreto di Alex Mack, dove compare tre volte, e nel 1995 con Le nuove avventure di Flipper, per il quale si trasferisce in Australia, dove recita per due stagioni nel ruolo della protagonista. Dopo altre apparizioni televisive e cinematografiche, nel 2000 è la protagonista della serie TV di James Cameron, Dark Angel: grazie a questo telefilm accresce la propria notorietà, riceve vari premi per le sue qualità di attrice e inoltre si lega sentimentalmente all'attore coprotagonista Michael Weatherly.
Dopo due pellicole interessanti ma di scarsa distribuzione, Paranoid e Piccolo Dizionario Amoroso, Jessica interpreta nel 2003 la commedia musicale Honey. Durante l'anno successivo compare nei principali talk show e sulle copertine di varie riviste, firmando lucrosi contratti di sponsorizzazione, primo fra tutti quello con L'Oreal, mentre nel 2005 torna al cinema da protagonista con il ruolo di Nancy Callahan in Sin City e nella parte di Sue Storm (La Donna Invisibile) nei film I Fantastici Quattro e I Fantastici 4 e Silver Surfer.
Il 7 giugno 2008 Jessica ha dato alla luce una bambina, Honor Marie Warren (il padre è Cash Warren e compagna dell'attrice, conosciuti sul set del film dei Fantastici 4), al Cedars-Sinai Medical Center di Los Angeles.