Elle est née à Pomona en Californie de Catherine (née Jensen) et Mark Alba. Jessica Alba est d'origine danoise, descendante québécoise par sa mère, alors que son père est d'origine mexicaine. Ses parents se sont mariés très jeunes. Son grand-père maternel a été officier marinier pendant 30 ans dans la marine américaine, et a servi dans le Pacifique durant la Seconde Guerre mondiale. Il est devenu par la suite percussionniste de l’United States Marine Band.

Jessica Alba a été élevée dans une famille de l'armée de l'air américaine avec son frère Joshua et ses grands-parents jusqu'à ses 17 ans. À cause de la carrière militaire de son père, la famille de Jessica s'est déplacée au Mississippi et au Texas avant de revenir en Californie.Durant son enfance, a été confrontée à de nombreuses maladies : elle a eu deux atélectasies, plusieurs pneumonies et une rupture de l'appendice. Ces maladies l'ont isolée des autres enfants à l'école, car elle «était si souvent à l'hôpital que personne ne la connaissait suffisamment pour être ami avec elle ».Son état de santé s'est amélioré à son arrivée en Californie.

Elle a obtenu son diplôme de fin de lycée à 17 ans et a pu ensuite suivre les cours de théâtre de l’Atlantic Theater Company.Elle a voulu être une actrice dès l'âge de cinq ans et a pris ses premiers cours de théâtre à 12 .Un agent a signé avec elle 9 mois plus tard.Son premier petit rôle était celui de Gail dans Camp Nowhere (1993). À l'origine, elle avait un contrat pour deux semaines, mais son rôle dura deux mois parce qu'une actrice qui tenait le rôle a dû s'absenter.

Jessica Alba est apparue dans deux publicités télévisées pour Nintendo et J. C. Penney. Elle a ensuite figuré dans plusieurs rôles indépendants et a joué dans trois épisodes de Les Incroyables Pouvoirs d'Alex en 1994.Elle a ensuite joué Maya dans les deux premières saisons des Les Nouvelles Aventures de Flipper le dauphin. Sous la tutelle de sa mère, garde-côte.

Jessica a appris à nager avant même de marcher et est plongeuse certifiée PADI (Professional Association of Diving Instructors);elle a pu utiliser cette compétence pour la série filmée en Australie. En 1998, elle joue Melissa Hauer dans un épisode de Brooklyn South, puis elle enchaîne sur le rôle de Leanne dans deux épisodes de Beverly Hills 90210.Elle joue même dans un épisode de La croisière s'amuse, le rôle de Layla.En 1999, elle apparaît dans la comédie P.U.N.K.S.

Après que Jessica a fini l'équivalent du lycée, elle apprend à devenir actrice avec William H. Macy et sa femme Felicity Huffman, à l'Atlantic Theater Company qui a été fondée par Macy et le réalisateur David Mamet (connu pour avoir gagné le prix Pulitzer) et commence à être reconnue à Hollywood en 1999 après être apparue dans des films "adolescents" tels College attitude (avec notamment Drew Barrymore), dans La main qui tue, et va avoir son premier rôle principal dans le film Paranoid.

Toutefois, sa percée majeure reste son rôle titre pour Dark Angel. En effet, James Cameron choisit Jessica pour le rôle de Max Guevara parmi un échantillon de 1 200 candidates. Coécrite par Cameron, la série produite par la FOX raconte les aventures d'un super-soldat génétiquement modifié dans un futur proche, rôle qu'interprète Jessica Alba pendant 2 saisons jusqu'en 2002. Son travail est par ailleurs récompensé par une nomination au Golden Globe.

Pendant sa préparation pour Dark Angel, durant laquelle elle s'entraînait 3 heures chaque jour, Jessica Alba est devenue obsédée par l'exercice, allant jusqu'à dire que"Beaucoup de filles ont des problèmes relatifs à leur alimentation, et j'en ai fait partie.J'étais obsédée par cela."Jessica se rappelle même avoir éprouvé des problèmes quand elle descendait à 50 kg, et cite souvent sa puberté et l'apparition de ses courbes qui lui causait des soucis dès 12 ans.

En effet, Jessica avait peur de devenir quelqu'un en surpoids comme les autres membres de sa famille, et elle cuisinait donc pour elle depuis cet âge.Depuis 2003, Jessica Alba a poursuivi une intense carrière cinématographique avec des rôles variés. Elle joue une danseuse qui souhaite devenir chorégraphe dans Honey (2003). Elle tient le rôle d'une indigène amoureuse d'un Anglais colonial dans Amour interdit la même année.

En 2005, Jessica interprète Nancy Callahan dans Sin City. Elle joue aussi la même année dans Les 4 Fantastiques le rôle de Susan Storm/La femme invisible. Toujours en 2005, Jessica Alba joue la petite amie d'un chasseur de trésors (Paul Walker) dans Bleu d'enfer.

En 2006, elle présente les MTV Movie Awards et participe à des sketches parodiant les films King Kong, Mission impossible 3, et Da Vinci Code.En 2007, elle rejoue Susan Storm dans la suite de l'interprétation cinématographique du Comics de Marvel, Les 4 Fantastiques et le Surfer d'Argent. Elle interprète une fille un peu maladroite, spécialiste du dressage des manchots dans le comique Charlie, les filles lui disent merci. Elle joue aussi dans une autre comédie intitulée The Ten.

En 2008, Jessica tient le premier rôle dans le film The Eye qui est un remake d'un film hong-kongais portant le même nom. (à chier ce film!) Elle donne aussi la réplique à Hayden Christensen dans Awake (sorti en 2007 aux États-Unis). Jessica joue aussi dans deux comédies : Love Guru (celui là aussi) avec Mike Myers .

En 2010, elle joue dans The Killer Inside Me au côté de Casey Affleck. En 2010, elle apparaît dans le clip d'Akon "I Just Had Sex" avec Blake Lively.

Filmographie

1994 : Camp Nowhere : Gail
1995 : Venus Rising : Eve jeune
1999 : P.U.N.K.S. : Samantha Swoboda
1999 : Collège Attitude : Kirsten Liosis
1999 : La main qui tue (Idle Hands) : Molly
2000 : Paranoid : Chloe
2003 : Amour interdit (The Sleeping Dictionary) : Selima
2003 : Honey** : Honey Daniels
2005 : Sin City**** : Nancy Callahan
2005 : Les 4 Fantastiques (Fantastic Four) : Susan Storm / La Femme Invisible
2005 : Bleu d'enfer (Into the Blue)** : Sam Nicholson
2007 : Charlie, les filles lui disent merci (Good Luck Chuck) : Cam Wexler
2007 : The Ten : Liz
2007 : Les 4 Fantastiques et le Surfer d'Argent* : Susan Storm / La Femme Invisible
2007 : Meet Bill : Lucy
2007 : En cloque, mode d'emploi : elle-même (non créditée)
2008 : Awake : Sam
2008 : The Eye : Sydney
2008 : The Love Guru : Jane Bullard
2010 : An Invisible Sign : Mona Gray
2010 : Valentine's Day : Morley Clarkson
2010 : The Killer Inside Me : Joyce Lakeland
2010 : Machete : Sartana
2010 : Mon beau-père et nous : Andi Garcia
2011 : Spy Kids 4: All the Time in the World : Marissa Cortez Wilson
2011 : An Invisible Sign of My Own : Mona Grey
2012 : Escape From Planet Earth : Lena (voix)
2012 : Sin City 2 : Nancy Callahan