C'est peu de temps après avoir obtenu son diplôme de cinéma de la School of visual arts de New York que Jared Leto débute sa carrière d'acteur face à Claire Danes dans la série TV à succès "Angela, 15 ans".
Il débute au cinéma dans le rôle titre de Prefontaine de Steve James, dans lequel il jouait le rôle de Steve Prefontaine, champion olympique de la course de fond. On le voit ensuite dans Le Patchwork de la vie où il donne la réplique à Ellenn Burstyn, qu'il retrouvera en 2000 dans Requiem for a dream de Darren Aronofsky.
Devenu l'une des figures montantes de la jeune génération d'acteurs américains, il a tourné sous la direction de realisateurs prestigieux comme Terrence Malick (La ligne Rouge), David Fincher (Fight Club et Panic Room) ou James Mangold (Une vie volée).
On peu également citer American psycho de Mary Harron, Black and white de James Toback ou encore Urban legend de Jamie Blanks et La piste du tueur de Jeb Stuart.
Après avoir incarné Héphaïstion dans le Alexandre (2004) d'Oliver Stone, il est le jeune frère de Nicolas Cage dans Lord of war (2005). En 2008, il tient le rôle de Mark Chapman, l'assassin de John Lennon, alors qu'il a entre temps donné la réplique à John Travolta dans Coeurs perdus (2007). En 2009, on le retrouve à l'affiche du conte fantastique Mr Nobody de Jaco Van Dormael, aux côtés de Diane Kruger, Sarah Polley et Rhys Ifans.