Nata 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 Flipper, per il quale si trasferisce in Australia, dove recita per due stagioni nel ruolo della protagonista, interpretando la ragazzina Maya Graham. Il personaggio di Maya è molto complesso. Dice di essere una sirena e le piace la magia, che ha imparato da sua nonna. Nella prima stagione si scopre che Maya è una trovatella e vive con un'immaginaria sorella maggiore di nome Kendra. Inoltre, sempre nella prima stagione di Flipper, Mike, l'attore Payton Haas, le confessa il suo amore.

Dopo altre apparizioni televisive (tra cui due puntate di Beverly Hills, 90210), e cinematografiche (tra cui la commedia Mai stata baciata), 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, quest'ultimo mai uscito nelle sale), 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 alias la donna invisibile (ruolo che riprenderà anche nel seguito I Fantastici Quattro e Silver Surfer) in I Fantastici Quattro che le frutterà una nomination ai Razzie Awards come peggior attrice protagonista, e ancora in Trappola in fondo al mare, in cui interpreta Sam, la fedele compagna del protagonista.


Il 2 marzo 2006, Jessica ha fatto causa alla celebre rivista Playboy, poiché era stata inserita una sua foto in bikini come copertina del mese, senza averne i diritti e contro la sua volontà. In una successiva intervista l'attrice ha affermato di aver rifiutato in precedenza un contratto per posare sulla nota rivista, aggiungendo che questo gesto fatto da Playboy nei suoi confronti avrebbe seriamente danneggiato la sua immagine di attrice e di ragazza.[1]


In una recente intervista l'attrice ha affermato di volere smettere di recitare in ruoli considerati da lei «troppo sexy».[2]. Durante le riprese del film Charlie viene prima di tuo marito (2007), nella scena del bacio con l'attore Dane Cook Jessica Alba ha perso un dente.[3]
Nel 2007, la nota rivista americana AskMen, ha classificato l'attrice al terzo posto nella classifica delle donne più desiderate del pianeta.[4]


Il 13 dicembre 2007, Jessica Alba ha dichiarato in un'intervista di essere in dolce attesa di un bimbo da parte del compagno Crash Warren conosciuto sul set de I Fantastici Quattro; per entrambi si tratterà del loro primo figlio. L'attrice ha anche affermato che dopo aver annunciato di essere incinta, ha rifiutato numerose proposte dai magazine più celebri per posare nuda con il pancione negli ultimi mesi di gravidanza (cosa già fatta in passato da molte star come Demi Moore, Britney Spears e Christina Aguilera).