Jennifer Marie Morrison est née le 12 avril 1979 à Chicago dans l’Illinois. Son père, David, était enseignant et proviseur de son lycée. Elle a une sœur, Julia Kay, et un frère Daniel. Sa mère, Judy est professeur de clarinette.
Elevée dans les environs d’Arlington Heights, Jennifer a rapidement fait ses débuts dans le show-bizz comme modèle enfant. Elle est dabord apparue dans des publicités pour des entreprises comme Kohlâ, JC Penney et Montgomery Ward, bien qu’un léger scandale ait éclaté dans sa ville après qu’elle ait posé dans un maillot de bain à seulement 12 ans. Jennifer a également tourné dans des publicités à la télévision et a gouté le succès national en apparaissant sur la couverture de « Sports Illustrated for kids » en compagnie de Michael Jordan.
A l’adolescence, Jennifer a commencé à auditionner pour plusieurs films dans l’Illinois et ses environs. Sa ténacité a payé en 1994 quand elle a été choisi pour le film « Intersection« , dans lequel elle interprète la fille des personnages joués par Richard Gere et Sharon Stone. Elle continuera sa carrière par un rôle petit mais important dans le remake de 1994 de « Miracle on 34th street« . Ce sera sa dernière apparition sur un écran avant quelques années.

Déterminée à terminer son éducation et perfectionner son art, Jennifer s’inscrit au programme universitaire de théâtre à l’université Loyola, où elle réussit à compléter un programme de quatre ans en seulement trois. Elle poursuit immédiatement par un détour à la prestigieuse compagnie de théâtre Steppenwolf de Chicago, qui compte parmi ses anciens élèves des célébrités comme Gary Sinise, John Malkovich et Joan Allen. Ayant confiance en ses capacités, Jennifer plonge à nouveau dans le monde des auditions et obtient rapidement un rôle en 1999 dans le thriller « Stir of echoes » avec Kevin Bacon.
Un an plus tard, Jennifer interprète le rôle pincipal, Amy Mayfield, dans le film « Urban legend : Final cut« , un film d’horreur connu essentiellement pour son cast composé de stars montantes comme Jacinda Barrett et Eva Mendes. Par la suite, elle jouera dans différents films, comme « The zeros » en 2001, des téléfilms comme « Touched by an angel » et « Any Day Now« . La carrière de Jennifer décolle un peu en 2001 quand elle est choisi pour interpréter la petite amie de Joshua Jackson dans Dawson, bien que ce ne soit que pour deux épisodes.

Dans les années suivantes, Jennifer apparaît dans d’autres films, comme « Grind » en 2003 avec Adam Brody, « Surviving Christmas » en 2004 avec Ben Affleck, et « Mr and Mrs Smith » en 2005 avec Brad Pitt et Angelina Jolie. Entre 2002 et 2006, Jennifer a donc joué dans 11 films. En 2004, Jennifer obtient un rôle dans la nouvelle série de la Fox, « Dr House« . La série a eu le succès qu’on connaît, entraînant celui de Jennifer par la même occasion.
Jennifer est également apparue dans différents clips vidéos, dont « Shut up » de Nick Lachey et « Too bad about your girl » de The Donnas. Elle a également produit le film « Flourish » en 2006, dans lequel elle interprète le rôle principal avec Jesse Spencer. En plus de son travail sur House, elle est également apparue dans la comédie de Rob Schneider « Big Stan« .

Son travail sur House se termine en 2009, néanmoins, elle apparaitra dans l’épisode final de la série. Elle enchaînera en jouant la mère de James T Kirk dans Star trek, puis obtiendra un rôle récurrent dans la saison 6 de « How I met your mother« .
Elle interprète actuellement le rôle titre d’Emma Swan dans la série d’ABC, « Once Upon A Time« .