Джейк родился 19 декабря 1980 года в семье режиссера Стивена Джилленхола и писательницы Наоми Фонер. Закончив среднюю школу при Гарвардском Университете на севере Калифорнии, он поступил в Колумбийский Университет (штат Нью-Йорк). Для родителей молодого актера, как и для него самого, очень важно образование. «Мне совершенно не хочется стать очередным героем молодежи (teen heartthrob – прим. переводчика), - признается он, - я просто хочу играть и совершенствовать свое мастерство». Когда-то он играл в группе "Hole Shot", и, хотя она распалась, Джейк продолжает писать музыку. «Звезды – это не навсегда, - уверен он. – Этому нельзя посвящать жизнь. Потому что все это – огромная, но ничего не значащая иллюзия. Гораздо важнее найти себя в этой жизни».