若仔細看傑克葛倫霍(Jack Gyllenhaal)的原文名字，會發現葛倫霍這個字的拼字不太像英文。其實葛倫霍是一個瑞典名字，傑克葛倫霍是瑞典貴族「葛倫霍家族」的後裔，他的父親是影是導演史蒂芬葛倫霍(Stephen Gyllenhaal)，母親是編劇娜歐蜜葛倫霍(Naomi Gyllenhaal，本名Naomi Achs)，有猶太人血統，而傑克葛倫霍也曾在訪談中表示，他認為自己是個猶太人。他的姊姊是同為演員的瑪姬傑克葛倫霍(Maggie Gyllenhaal)。生長在這樣的演藝世家，傑克葛倫霍說過，他的父母向來鼓勵孩子們用藝術來表達自我：「我有著在某些方面持續地支持著我的父母，儘管他們也有不太擅長的部分。無庸置疑的是，我們家的人最擅長的就是表達與創造。」
由於父母都是電影從業人員，年幼的傑克葛倫霍自然對電影的一切耳濡目染，同時演出機會也比其他小孩多了一些。他早在十一歲(1991年)就頭一次演出電影，是一部名為《城市鄉巴佬》City Slickers的西部喜劇片。不過在這之後傑克葛倫霍的父母通常都會擋下兒子的戲約，不准他演出，像是《野鴨變鳳凰》The Mighty Ducks一片，兩老便不允許傑克葛倫霍參演。原因是拍這部片會讓他必須離家兩個月。於是，在高中生活邁入尾聲前，傑克葛倫霍演過且不是由爸爸執導的電影，只有《城市鄉巴佬》和1993年一部不太為人所知的兒童冒險片《淘氣兵團》Josh and S.A.M.。但如果是爸爸導的片，當然就沒那麼嚴格限制了，他曾演出爸爸執導的《危險情人》A Dangerous Woman和《王牌追殺令》Homegrown，其中的《危險情人》一片，姊姊瑪姬也參與演出，在這之後，2001年的驚悚科幻片《怵目驚魂28天》Donnie Darko 中，這對姊弟檔再度同台。
傑克葛倫霍高中畢業後，與他的姊姊和母親一樣，就讀哥倫比亞大學。她主修東方宗教與哲學，讀了兩年後輟學專注於表演，但他其實曾經表是希望能完成學業。傑克葛倫霍的第一部主演電影是1999年的《十月的天空》October Sky，改編自真人真事，他飾演的少年侯默海堪生活在西維吉尼亞州的小鎮，但並不想要像他的同儕一樣成為礦工或踢美式足球，他的夢想在天上---他想自己打造一艘火箭。〈Sacramento News and Review〉指出傑克葛倫霍在此有著「突破性的演技。」
《怵目驚魂28天》是傑克葛倫霍主演的第二部電影。儘管當年上映時票房不太成功，但長年下來卻也出現一批擁戴該片的另類影迷，形成了獨特的次文化。葛倫霍在片中飾演東尼達克，一名受到心理問題困擾的青少年，看見了一隻180公分高的兔子告訴他世界即將毀滅。葛倫霍在這齣另類電影中的演出獲得好評，〈Culture Vulture〉的影評Gary Mairs寫道：「葛倫霍成功地達成了這個高難度演技挑戰，他可以在一場戲裡看起來既平凡如常又極度不安。」本片也讓他入圍了2002年的獨立精神最佳男主角。
2002年，葛倫霍首度在劇場演出。他在倫敦西區演出由《海邊的曼徹斯特》導演肯尼斯洛勒根創作的〈This Is Our Youth〉。葛倫霍表示：「每一位我所推崇的演員都曾演過舞台劇，所以我知道自己必須試試看。」此劇在倫敦西區連演了八周，葛倫霍的表現也受到評論褒揚，並得到「標準晚報戲劇獎」之傑出新人獎。
2004年，葛倫霍與「蜘蛛人」一角擦肩而過。由於《蜘蛛人》導演山姆雷米擔心原先的主角陶比麥奎爾的健康狀況，於是一度想找外表相似的傑克葛倫霍演出《蜘蛛人 2》，然而後來陶比麥奎爾康復了，葛倫霍轉而晏出票房大好的災難片《明天過後》The Day After Tomorrow。
2005年，葛倫霍的表演生涯起飛。那一年，他曾經參加《蝙蝠俠：開戰時刻》的「蝙蝠俠」一角試鏡，但克里斯汀貝爾雀屏中選。不過，葛倫霍演出了《證明我愛你》Proof、《鍋蓋頭》Jarhead和《斷背山》Brokeback Mountain等三部作品，交出漂亮的演技成績單。在改編自舞台劇作的《證明我愛你》中，葛倫霍飾演一位數學研究生。《鍋蓋頭》中的葛倫霍是波灣戰爭中殘暴的海軍陸戰隊員。《斷背山》上，葛倫霍與希斯萊傑飾演兩位在綿羊牧場相識、擦槍走火發生性關係的年輕男子，他們情愫自此維繫了二十年之久。《斷背山》在威尼斯影展得到最高榮譽金獅獎，贏得了四座金球獎，四座英國影藝學院獎，還有三座奧斯卡。葛倫霍獲得英國影藝學院獎最佳男配角，並獲得奧斯卡最佳男配角提名，以及演員工會獎最佳男配角提名。
2007年，葛倫霍在大衛芬奇根據真人實事改編的神祕驚悚片《索命黃道帶》Zodiac裡，飾演勞勃格雷史密斯，他是一個漫畫家與文字作家，寫了兩本關於索命黃道帶殺手的書。為了這個角色，葛倫霍去見了戲外的勞柏格雷史密斯本人，學習他的行為舉止。同年他與梅莉史翠普、亞倫阿金、瑞絲薇絲朋共演政治金驚悚片《關鍵危機》Rendition，在談美國中情局引渡人口的爭議行為。
2010年，葛倫霍在電玩遊戲改編電影《波斯王子:時之刃》Prince of Persia: The Sands of Time中擔綱演出主角波斯王子「達斯坦」。《愛情藥不藥》Love & Other Drugs是葛倫霍另一部2010年的作品，他在劇中與安海瑟薇演出先性後愛的男女主角，繼《斷背山》後再次合作，兩人憑此劇同時入圍當年金球獎與衛星獎的音樂喜劇類最佳男女主角。
2012年的犯罪劇情片《火線赤子情》 End of Watch由傑克葛倫霍與麥可潘納主演，他們在戲裡是兩位洛杉磯街頭警察。《火線赤子情》裡的表演頗受好評，影評Peter Debruge提到了兩位主要演員帶給角色的寫實感：「葛倫霍與潘納完全地改造了自己，他們並不是把角色像戲服或制服一樣穿在身上，他們的角色營造是深入皮相之下的。」《USA Today》的Claudia Puig更讚賞傑克葛倫霍「貢獻了《斷背山》以來最好的表演。」
2013年葛倫霍與執導《異星入境》的加拿大導演Denis Villeneuve一口氣合作推出兩部驚悚片--《雙面危敵》Enemy和《私法爭鋒》Prisoners，演技大爆發，兩部片的演技都獲得高度好評，尤其《雙面危敵》，故事描述葛倫霍飾演的大學講師，在租來的一片DVD裡看到一位根他長相和聲音都一模一樣的男子，因而動身尋找這名演員。葛倫霍在戲中必須分飾兩角，呈現不同的人格，展現高段的表演功力。
2014年，葛倫霍演出了《獨家腥聞》Nightcrawler中的攝影師，專拍夜裡的意外事故照片，這次的表演更獲得了〈The Atlantic〉的Christopher Orr的極度推崇，他認為這是葛倫霍「至今最佳表演」，更把葛倫霍媲美年輕時的勞勃狄尼洛在《紀程車司機》和《喜劇之王》的演出。
2016年，葛倫霍在湯姆福特奪下威尼斯影展最佳導演獎的《夜行動物》Nocturnal Animals中，飾演一位小說家，把自己對於愛的感悟寫在一本驚悚小說中，送給前妻。故事的劇中劇結構讓他必須飾演作家以及小說主角(作家本人的投射)等兩個角色。
傑克葛倫霍今年的最新作品是《異星智慧》Life，片中，葛倫霍是一組身負重任的六人科學團隊的一員--「David Jordan」。這個團隊登上國際太空站，要將前所見、存在於異星上的「生命體」帶回探究。然而隨著更深入了解後，這個本該成為人類史上最偉大發現的研究任務，竟失控成為一場可能導致地球毀滅的威脅事件！面對如此未知、擁有超越人類的智慧的「生命體」，這群科學家得做出明智的決定，才能替人類存亡尋求最後的出路。