5歳の頃から女優を志し、11歳の時に演技の勉強を始め、12歳の時にコンテストで約1500人の中から優勝する。その9ヶ月後にはエージェントが付くようになり、1994年に映画『僕たちのサマーキャンプ/親の居ぬ間に…』でデビュー。同作品では当初、脇役での出演予定だったが、主要キャストに配役されていた女優が降板したことから、ジェシカが主要キャストのひとりを演じた。任天堂とJ.C.ペニーのCMに出演していた時期もあるが、1994年にニコロデオンチャンネルのテレビシリーズ『The Secret World of Alex Mack』でテレビに初出演する。翌年放送のテレビシリーズ『フリッパー』でオーストラリアに滞在した際にスキューバダイビングの資格を取得。テレビドラマのゲスト出演やインディペンデント映画の出演を経て、1999年公開のドリュー・バリモア主演のラブコメ『25年目のキス』とホラー・コメディ『アイドル・ハンズ』で注目を集める。ジェームズ・キャメロンが製作総指揮を務めた2000年放送のテレビシリーズ『ダークエンジェル』で約1200人の中から主人公マックス役に選ばれ、ブレイクする。2002年まで出演し、ゴールデングローブ賞主演女優賞 (テレビシリーズ/ドラマ部門)にノミネートされた。『ダークエンジェル』打ち切り以降は映画を中心にしており、2003年公開の『ダンス・レボリューション』で映画初主演を果たす。2005年公開のスタン・リー原作のSFアクション映画『ファンタスティック・フォー ［超能力ユニット］』やフランク・ミラー原作の『シン・シティ』のヒットにより、映画俳優としての実績を築き始める。2006年にはMTVムービー・アワードの、2008年にはアカデミー科学技術賞の司会を務めた。2015年5月には歌手テイラー・スウィフトのミュージックビデオ「Bad Blood」に Domino（ドミノ）役で出演している。
カリフォルニア州ポモナ出身。父親のマーク・アルバはメキシコ系アメリカ人、母親のキャサリン・アルバ（旧姓ジェンセン）はデンマーク及びフランス系カナダ人の血を引く。1歳下の弟ジョシュアも俳優。父親が軍人だったため、ミシシッピ州やテキサス州などで過ごし、ジェシカが9歳の時にロサンゼルスに落ち着く。幼少期のジェシカは強迫性障害や肺炎、虫垂炎、扁桃炎を患っていた。そのため入退院の繰り返しだったことから友達はあまりいなかったという。16歳で高校を卒業し、ウィリアム・H・メイシー&フェリシティ・ハフマン夫妻が教える演劇学校（アトランティック・シアター・カンパニー）に6週間在籍。
新聞・雑誌・テレビ・インターネットなど様々な情報媒体を通じて情報を集め、得られた情報の中から気になる物事を電子掲示板やミニブログなどのソーシャルグラフに投げかけ、そこで行われた論議や得られたコメントを意思決定の参考にする、という使い方をされる。
宇部市山中の国道2号上山中交差点から山口市の山口テクノパーク、河原谷公園、山口宇部道路（山口県道6号山口宇部線）由良IC、藤尾山公園、周防大橋などを経て防府市台道の国道2号小俣交差点までを結ぶ。ほとんどの区間で幅員の広い2車線路であるが、途中の山口市秋穂二島字惣在所 - 同市秋穂東字中条の区間は南に大きく迂回し、旧秋穂町中心部を抜けるルートを取る。この区間には所々に狭隘な場所があり、生活道路の様になっていることもあり、宇部 - 防府間を走る車の多くはこの区間を通らず、幅員が広くこの区間をショートカットする山口県道338号大海秋穂二島線を通っている。この路線の起点 - 山口市秋穂二島字惣在所間、山口県道338号大海秋穂二島線、山口市秋穂東字中条 - 終点間を総称して、南部海岸道路と呼ばれている。
定家は為家をいさめて、「そのように衣服や夜具を取り巻き、火を明るく灯し、酒や食事・果物等を食い散らかしている様では良い歌は生まれない。亡父卿(俊成)が歌を作られた様子こそ誠に秀逸な歌も生まれて当然だと思われる。深夜、細くあるかないかの灯火に向かい、煤けた直衣をさっと掛けて古い烏帽子を耳まで引き入れ、脇息に寄りかかって桐火桶をいだき声忍びやかに詠吟され、夜が更け人が寝静まるにつれ少し首を傾け夜毎泣かれていたという。誠に思慮深く打ち込まれる姿は伝え聞くだけでもその情緒に心が動かされ涙が出るのをおさえ難い」と言った。（心敬『ささめごと』）
兵庫県芦屋市生まれ。芦屋市立岩園小学校、甲南女子中学校を経て、甲南女子高等学校卒業。在学中は、テニス部、ソフトボール部、ESS部に所属。高校在学中、神戸市で貿易商を営んでいた実父が石原慎太郎による将来的な新党結成を見据えた「日本の新しい世代の会」の推薦を受けて、1969年12月に実施された第32回衆議院議員総選挙に旧兵庫2区から無所属で立候補したが落選している。実母は赤穂（赤穂市）の塩田地主であった小川家の出身。甲南女子高校卒業後に関西学院大学社会学部に入学するものの、父親の会社の都合で家族が東京都、六本木に引っ越す。「国際連合の公用語にアラビア語が加わる」旨を伝える新聞記事をきっかけに、アラビア語通訳を目指すことにし、1971年9月に大学を中退して父親の貿易先でもあったエジプトへ留学。“朝堂院大覚”こと松浦良右の資金援助で両親もカイロ市で日本食レストランを経営した。カイロ市のカイロ・アメリカン大学（英語: American University in Cairo）でアラビア語を修め、カイロ大学に移って1976年10月に卒業した。エジプト滞在中にカイロ近郊にあるギザの大ピラミッドを登り、その天辺で茶道の形式に則りお茶を点てたこともある。なお、自身の著書においてカイロ大学を「首席で卒業」としているが、真偽は定かでない。ジャーナリストの山田敏弘がカイロ大学のアーデル・アミン・サーレ教授に取材して在籍記録を調べたところ小池が1976年にカイロ大学文学部社会学科をグッドの成績で卒業した記録が残っており、サーレ教授は「カイロ大学は今でも4人に1人は留年するが、彼女は4年間で卒業している。これはすごいこと。10月に卒業したことになっているが、普通は7月卒業なので、2か月遅れたのは卒業前にも補習を受ける必要があったからだろう。相当に大変だったのではないか」と話していたという。