Джейк Джиленхол е роден на 19 декември 1980 година в Лос Анджелис, Калифорния. Син е на режисьора Стивън Джиленхол и продуцента Наоми Фонер. Бащата на Джейк е от шведски произход, а майка му от еврейски.
Джиленхол завършва училище през 1998 г. в Харвърд. До тогава той е вече записал 5 филма сред които и "Октомврийско небе", където изпълнява главната роля. След това се записва в Колумбийския университет където учи 2 години, но прекъсва заради актьорската кариера. Има сестра - Маги Джиленхол която също е актриса. Двамата участват заедно във филма "Дони Дарко", който прави голямо впечатление на критиката.

Макар и само на 26 години, Джейк Джиленхол е играл с някои от най-уважаваните съвременни актьори като Дъстин Хофман, Сюзан Сарандън, Гуинет Полтроу, Антъни Хопкинс, Хийт Леджър и други.
Във филма на Fox “След утрешния ден”, Джиленхол игра с Денис Куейд във история която описва разрушителните последици от глобалното затопляне на планетата.
През 2004 година, на екран излиза екранната адаптация на режисьора Джан Мадън на наградената с Пулицър пиеса “Доказателство”. Във филма на Miramax участват още Гуинет Полтроу и Антъни Хопкинс.
Джиленхол получи номинация за наградата Independent Spirit за най-добър актьор с приетия възторжено от критиката “Дони Дарко”, който е комбинация на елементи от мистика, научна фантастика и романтика.
Актьора игра и във филма на Touchstone, “Moonlight Mile”, по сценарий и режисура на Брад Силберлинг. Поставена в Нова Англия в началото на 70-те години, тази необичайна любовна история се върти около млад мъж, който остава в дома на родителите на годеницата си, след нейната трагична смърт. Докато тъгува заедно с родителите ѝ, в чийто роли са Дъстин Хофман и Сюзан Сарандън, той се влюбва в друга жена, въпреки, че това е последното нещо, което иска.
Театралният дебют на Джейк Джиленхол е в постановка на Кенет Лонерган “This Is Our Youth”. За играта си той получи театралната награда на Evening Standard в категорията "Изключителен нов актьор".
Най-големия успех за актьора е участието във филма "Планината Броукбек", който му донесе номинация за "Оскар" за най-добра поддържаща роля.

Факти:

Феновете му се наричат "Джиленхолици".
Получил е първия си урок по шофиране от Пол Нюман.
Сестра му го запознава с Кирстен Дънст и двамата стават много близки.
В един момент е бил определен да играе Питър Паркър в „Спайдър-Мен 2“ (заради проблеми с Тоби Магуайър) и вече се е подготвял за ролята, когато Магуайър все пак се съгласява да се върне.
С Натали Портман са близки приятели.
Любимата му книга е “Да убиеш присмехулник” и има куче кръстено Атикус – на името на главния герой.
Каубойската риза, с която Джейк Джиленхол играе ролята на обратния каубой Джак Туист в “Планината Броукбек” е продадена в сайта за онлайн търгове eBay за $101 000. Ризата се появява за продан с начална цена $9,99 и за нея е имало общо 165 наддавания. Парите от продажбата са дарени на благотворителна организация за деца от Южна Калифорния.

Филмография:

Rendition (2007) Дъглас Фрийман
Зодиак (2007) .... Robert Graysmith
Снайперисти (2005) .... Антъни Суофорд
Proof (2005) .... Hal
Планината Броукбек (2005) .... Джак Туист
The Man Who Walked Between the Towers (2005) .... Narrator
След утрешния ден (2004) .... Сам Хол
Moonlight Mile (2002) .... Joe Nast
Highway (2002) .... Pilot Kelson
The Good Girl (2002) .... Holden Worther
Lovely & Amazing (2001) .... Jordan
Bubble Boy (2001) .... Jimmy Livingston
Donnie Darko (2001) .... Donnie Darko
Октомврийско небе (1999) .... Homer Hickam
Homegrown (1998) .... Jake/Blue Kahan
Josh and S.A.M. (1993) .... Leon
A Dangerous Woman (1993) .... Edward
City Slickers (1991) .... Danny Robbins
Prince of the Persia: The Sands of Time(2010)... Prince Dastan
Love & Other Drugs(2010)... Jamie Randall