Esordì interpretando due film diretti da Otto Preminger, Bonjour tristesse dal romanzo di Françoise Sagan e Santa Giovanna, entrambi del 1957. Si impose, nel 1960, come partner di Jean-Paul Belmondo in Fino all'ultimo respiro, il film che rivelò Jean-Luc Godard. Recitò poi in L'amante di cinque giorni, 1963, di De Broca; Amore alla Francese, 1963, di Robert Parrish; Lilith, 1964, di Rossen, e in altri film di minore interesse Appuntamento con la vita, 1963; Scappamento aperto, 1964; Da un momento all'altro, 1965, Una splendida canaglia, 1966). Nel 1966 tornò a essere diretta da Godard in Le grand escroc. Negli anni Settanta dimuì lla sua attività al cinema e negli ultimi tre anni di vita girò alcun film. Nel 1975 apparve con Ciccio Ingrassia in Bianchi cavalli d'agosto. Lanno successivo girò il suo ultimo The Wild Duck. La sua vita fu costellata di ricorrenti depressioni nervose e da una grande instabilità sentimentale e umorale. Si sposò quattro volte con François Moreuil, Romain Gary, Dennis Charles Berry e Ahmed Hasni. Il suo secondo marito Romain Gary si tolse la vita. Anche Jean morì suicida: il suo corpo fu trovato sotto un ponte a Parigi, la sua giovane vita stroncata da una overdose di barbiturici. Lasciò un biglietto "Perdonatemi, non posso più convivere con i miei nervi". I suoi dubbi legami politici con gruppi violenti e radicali come quello delle Pantere nere, fecero nascere la teoria dell'assassinio politico attribuito, naturalmente, alla CIA. Jean Seberg è sepolta nel Cimitero di Montparnasse. Un accenno negativo alla vicenda umana della Seberg si trova anche il Forrest Gump dove la Jenny Curran, la donna pazzamente amata di Forrest, è stata costruita in modo da evocare proprio la sfortunata bionda attrice dai capelli a spazzola.