Ранние работыЕщё тинейджером Дженнифер Джейсон Ли посещала занятия Ли Страсберга. Она дебютировала в девятилетнем возрасте и после работала на телевидении, а в начале восьмидесятых уже сыграла главную роль в одном из телефильмов. В 1982 году она достигла первой широкой известности благодаря роли в подростковой комедии «Быстрые перемены в школе Риджмонт-Хай» с молодым Шоном Пенном. Несмотря на критическое призвание работы актрисы в «Быстрых переменах», вплоть до 1990 года карьера Ли протекала спокойно и она играла в основном в независимых драмах и триллерах, а также исполняла роли второго плана в голливудских фильмах. В 1989 году она сыграла главную роль проститутки в фильме «Последний поворот на Бруклин», которая принесла ей несколько наград различных обществ критиков, а после снялась в кинофильмах «Майами Блюз» и «Кайф», а также телефильме «Погребённые заживо». После этого она снялась в коммерчески успешном фильме 1991 года «Огненный вихрь» с Куртом Расселом.
Карьерный прорывОдним из наибольших достижений в карьере Дженнифер Джейсон Ли стала роль женщины, пытающейся украсть личность Бриджит Фонды в фильме 1992 года «Одинокая белая женщина». Ли получила хорошие отзывы от критиков и премию MTV лучшему кинозлодею. В следующем году она появилась в ансамблевом фильме Роберта Альтмана «Короткие истории», а после снялась в картине братьев Коэн «Подручный Хадсакера».
В 1994 году Дженнифер Джейсон Ли сыграла роль Дороти Паркер в тепло принятом критиками, но не успешном в прокате фильме «Миссис Паркер и порочный круг». Роль в фильме стала одной из наиболее широко известных в карьере актрисы, которая получила ряд премий сообществ критиков и номинации на премии «Золотой глобус» за лучшую женскую роль - драма и «Независимый дух» за лучшую женскую роль. Ли считалась одним из основных кандидатов на премию «Оскар», однако в шорт-лист она так и не попала.
В 1995 году Дженнифер Джейсон Ли сыграла в двух успешных фильмах: «Долорес Клэйборн» с Кэти Бейтс и «Джорджия» с Мэр Уиннингэм, сценарий к последнему из которых был написан матерью актрисы, Барбарой Тёрнер. И снова Ли получила хорошие отзывы от критиков за роль в «Джорджии», однако вновь не была номинирована на «Оскар», в отличие от своей коллеги по фильму Мэр Уиннингэм.
В 1999 известный независимый режиссёр Дэвид Кроненберг приглашает Дженнифер на главную роль в свой научно-фантастический триллер «Экзистенция». Ли исполняет роль Аллегры Геллер, гениальной создательницы компьютерных игр. Партнером актрисы стал Джуд Лоу. Ради съемок у Кроненберга Ли отказалась от роли в известном проекте Стэнли Кубрика «С Широко закрытыми глазами», хотя съемки уже шли. Выбор оказался правильным, фильм Кроненберга получил номинацию на Золотого медведя на Берлинском кинофестивале и стал культовым. В 2000 году Дженнифер получила престижное приглашение в жюри Венецианского кинофестиваля.
В последующие несколько лет она регулярно снималась, однако фильмы с ней не привлекали широкую аудиторию и такого же внимания критиков как предыдущие работы актрисы. В 2001 году она выступила в качестве сценариста и режиссёра фильма «Юбилей» и получила две номинации на премию «Независимый дух».
Своеобразную известность актрисе принесли отказы от многих известных ролей, которые потом прославили других исполнителей. В частности роли Джоди Фостер в «Таксисте», «Нелл», «Молчании ягнят» и «Иллюзии полета», роль Эли Шиди в «Клубе завтрак», роль Джулии Робертс в «Красотке», роль Деми Мур в «Призраке», роль Джулианны Мур в «Ночах буги», роль Дженнифер Коннели в «Играх разума», участии в сериалах «Остаться в живых» и «Отчаянные домохозяйки». На протяжении карьеры Дженнифер избегала ролей в популярных фильмах: «В популярном кино женщина нужна только для того, чтобы доказать, что главный герой гетеросексуален. Мне такие роли удаются плохо, и они меня не интересуют» - прокомментировала актриса.
Последующие годыНачиная с двухтысячных в основном исполняет роли второго плана в различных фильмах и телевизионных проектах. Наиболее заметными фильмами этого периода являются «Проклятый путь» (2002), «Тёмная сторона страсти» (2003), «Машинист» (2004), «Пиджак» (2005), «Марго на свадьбе» (2007) и «Нью-Йорк, Нью-Йорк» (2008).В 2001 году впервые выступила режиссёром, сняв ленту «Юбилей» совместно с Аланом Каммингом.
В 2009-2012 годах Ли исполняла второстепенную роль в телесериале «Косяки», а летом 2012 года получила роль Кары Уоллес Кларк, психически нездоровой женщины и матери одной из главных героинь телесериала «Месть».
В 2015 году исполнит одну из главных ролей в вестерне Квентина Тарантино «Омерзительная восьмёрка».