Джессика Ховард родилась и выросла в Калифорнии. В 9 лет она начала заниматься танцами, а в 13 поступила в танцевальную труппу. В подростковом возрасте она начала играть в шекспировских пьесах в небольших театрах. Тогда же она взяла девичью фамилию матери — Честейн.
Джессика Честейн окончила школу драматического искусства «Джуллиард» в Нью-Йорке, в начале 2000-х участвовала в многочисленных фильмах, шоу и сериалах на телевидении и играла в театре. В 2008 году ей досталась главная роль в драме «Джолин». За эту работу на международном кинофестивале Сиэтле Честейн получила приз Golden Space Needle Award как лучшая актриса. Международная известность пришла к ней после участия в ленте Терренса Малика «Древо жизни», где также снимались Брэд Питт и Шон Пенн.
