Parlant couramment l'espagnol, Jean Brooks a commencé sa carrière professionnelle en chantant avec Enric Madriguera et son orchestre à New York. Elle a eu un petit rôle dans The Crime of Doctor Crespi (1935), tourné à New York, et le second rôle dans une pièce de Broadway, « Name Your Poison » (1938), aux côtés de Lenore Ulric, tout cela sous son vrai nom de Jeanne Kelly. Elle a été engagée par une compagnie de production cinématographique indépendante qui avait fait faillite avant son arrivée à Hollywood. Elle a passé plusieurs années à Universal comme vedette féminine dans des films de série B, notamment dans plusieurs westerns de Johnny Mack Brown, mais son contrat n'a pas été renouvelé fin 1941. À cette époque, elle avait épousé l'écrivain (et futur réalisateur) Richard Brooks et, comme un certain danseur de Broadway venait de signer chez MGM, elle a abandonné le nom Kelly pour devenir Jean Brooks. Elle s'est engagée chez RKO, où les cinéphiles la connaissent pour ses trois apparitions pour le producteur culte Val Lewton, particulièrement pour sa performance remarquable dans le rôle d'une adoratrice du diable hantée dans The Seventh Victim (1943).
Son débit sec et son style de jeu intense et puissant faisaient d'elle une candidate prometteuse pour la célébrité, mais RKO a perdu intérêt pour elle vers le milieu de 1944 et ses rôles ont progressivement diminué jusqu'à ce qu'elle soit abandonnée en 1946. Elle et Brooks ont divorcé (ses biographies ultérieures de studio omettaient son nom parmi ses ex-femmes). Pendant de nombreuses années, elle a été répertoriée comme une « Actrice perdue » dont l'écrivain Doug McClelland a fait la promotion dans plusieurs articles de magazines. Elle a finalement été retrouvée à San Francisco, où elle s'était installée après l'effondrement de sa carrière cinématographique, et travaillait comme solliciteuse d'annonces classées au journal « San Francisco Examiner ». Elle avait épousé un imprimeur nommé Leddy. Son décès à l'hôpital Kaiser à Richmond, en Californie, en 1963 était dû à des problèmes nutritionnels causés par l'alcoolisme, une fin tragique pour une artiste élégante et talentueuse qui n'a pas eu les chances qu'elle méritait, tant sur le plan personnel que professionnel.
Décès le 25 novembre 1963, Richmond, Californie (malnutrition extrême et alcoolisme)