Fiul unei dansatoare newyorkeze, June Frances Nicholson, Jack nu şi-a cunoscut niciodată tatăl natural, pentru că mama sa avusese mai multe relaţii înainte să-l nască. Crescut de bunicii materni, el a trăit cu convingerea că aceştia sunt părinţii săi şi că June, plecată mai mereu prin turnee, era sora lui mai mare. De-abia în 1974, când avea 37 de ani şi era deja un actor consacrat, Nicholson a aflat adevărul, de la un reporter al revistei „Time” interesat de biografia acestuia. Oricum, era prea târziu pentru clarificări în familie, pentru că bunicii şi mama sa muriseră deja. Nicholson a ajuns la Hollywood la sfârşitul anilor 50, unde a fost ofertat de studiourile de animaţie „Hanna-Barbera”, dar a refuzat şi s-a îndreptat spre actorie. A debutat în 1958, în filmul „The Cry Baby Killer”, însă a atras atenţia definitiv asupra uriaşului său talent în 1969, în „Easy rider”, un film emblematic despre consumul de droguri şi intoleranţa societăţii, în care i-a avut parteneri pe Peter Fonda şi Dennis Hopper. Jack a jucat rolul unui avocat alcoolic, iar prestaţia i-a adus prima nominalizare la Oscar din carieră. Un an mai târziu, Nicholson a mai produs un rol memorabil, recompensat cu o altă nominalizare la Oscar, în „Five easy pieces” („Cinci piese uşoare”), interpretând partitura unui bărbat de familie bună plecat să muncească pe şantier, care se reîntoarce acasă pentru a face pace cu ai săi.
Are 4 copii cu 3 femei
„Zbor deasupra unui cuib de cuci” (1975), regizat de Milos Forman, i-a adus lui Nicholson primul Oscar câştigat, pentru cel mai bun actor în rol principal. Jack a jucat rolul lui Randle Patrick McMurphy, un infractor condamnat pentru viol, transferat într-un spital de boli mintale. In 1981 a fost cap de afiş, alături de Jessica Lange, în „Poştaşul sună întotdeauna de două ori”, dar Oscarul, al doilea din carieră, l-a obţinut pentru rolul secundar din „Cuvinte de alint” (1983). In 1997, Nicholson a devenit cel de-al doilea actor din istorie cu trei premii Oscar câştigate, alături de Walter Brennan, când a fost recompensat pentru rolul principal din comedia romantică „Mai bine nu se poate”. Peste cei doi nu se află decât Katherine Hepburn, cu patru statuete adjudecate. De altfel, Nicholson a fost mai mereu protagonist al premiilor, cu numai puţin de 12 nominalizări. A mai cucerit şase „Globuri de aur” şi un premiu la Festivalul de la Cannes. In ultimii zece ani, actorul nu a mai apărut decât în şapte filme, de semnalat fiind „About Schmidt” (2002), „Ceva, ceva tot o ieşi” (2003) şi „Cârtiţa” (2006). Jack a fost căsătorit o singură dată, între 1962 şi 1968, cu Sandra Knight, care i-a dăruit o fată, Jennifer. Nicholson mai are o fată, Honey, din relaţia cu Willie Hollman, şi un băiat şi o fată cu Rebecca Broussard. Cu toate acestea, marea dragoste a lui Jack Nicholson a fost actriţa Anjelica Huston, alături de care a stat 16 ani.