Jordana Brewster, Panama'nın Panama City kentinde Amerikalı bir yatırım bankacısı ile Brezilyalı eski foto model Maria João'nun (kızlık soyadı Leal de Souza) çocuğu olarak dünyaya geldi. Doğumundan sonra altı yıl Londra'da yaşadı, ardından annesinin memleketi Rio de Janeiro'ya taşındı ve burada akıcı bir şekilde Portekizce konuşmayı öğrendi. Burada popüler bir çocuk programında dansçı rolünü oynayarak Brezilyalı izleyicilerin dikkatini ilk kez çekti. 10 yaşındayken New York'a taşındı. Brewster, Convent of the Sacred Heart'te eğitim gördü ve New York'taki Professional Children's School'dan mezun oldu. Ardından 2003'te mezun olduğu Yale Üniversitesi'ne girdi. Babasının babası Kingman Brewster Jr., 1963-1977 yılları arasında Yale Üniversitesi'nin başkanıydı.

Brewster, 1995'te "All My Children" adlı gündüz pembe dizisinde küçük bir rolle çıkış yaptı. Kısa süre sonra "As the World Turns" pembe dizisinde Nikki Munson rolünü aldı ve bu rol ona 1997'de "Soap Opera Digest" ödüllerinde En İyi Genç Aktris dalında adaylık kazandırdı. Pembe dizideki çalışmalarının yanı sıra Brewster oyunculuk eğitimi aldı ve 1998'de gençlik gerilim filmi "The Faculty"de başrollerden biriyle beyazperdede çıkış yaptı. Ertesi yıl "The Sixties" mini dizisinde göründü, kısa süre sonra pembe diziden ayrıldı ve 2001'de Cameron Diaz ile birlikte "Invisible Circus" filminde rol aldı.

Brewster'ın kariyerindeki atılım, 2001 yapımı "The Fast and the Furious" filmindeki rolü oldu ve kısa süre sonra dünyanın en seksi kadınları listelerinin üst sıralarında düzenli olarak yer aldı. O dönemde basının Brewster'a olan ek ilgisi, Mark Wahlberg ile yaşadığı ilişkiden kaynaklandı. Film büyük başarı elde etmesine rağmen, eğitimine devam etmeye karar verdi ve bir sonraki kez ancak 2004'te başarısız komedi "D.E.B.S." ile ekranda göründü. Ardından bağımsız drama "Nearing Grace"de başrolü oynadı ve 2006'da James Franco'nun karşısında "Annapolis" filminde göründü. Aynı yıl, başrolü oynadığı en ticari başarılı proje olan korku filmi "The Texas Chainsaw Massacre: The Beginning"de başrolü üstlendi.

2007'de Brewster, Angelina Jolie'nin başrol oynadığı aynı adlı filmden uyarlanan ABC için "Mr. and Mrs. Smith" pilotunda başrol alarak televizyona dönüş girişiminde bulundu. Pilot büyük bir bütçeye sahipti, ancak kanal onu yayın için sipariş etmemeye karar verdi. Brewster ardından "Chuck" dizisinin birkaç bölümünde konuk oyuncu olarak yer aldı ve sonrasında "The Fast and the Furious" serisindeki rolüne geri döndü. "Fast & Furious" (2009), "Fast Five" (2011), "Fast & Furious 6" (2013) ve "Furious 7" (2015) filmlerinde rol aldı.