Jonathan Liebesman est né à Johannesburg, en Afrique du Sud, le 15 septembre 1976. Il est resté dans son pays natal, où il a étudié la réalisation cinématographique à la South African School of Motion Picture Medium and Live Performance, jusqu'en 1996. Cette année-là, il s'est rendu à New York pour rendre visite à son cousin qui étudiait à l'université de New York. Peu après cette visite, Jonathan s'est inscrit à la Tisch School of the Arts de NYU.
Pour son premier court-métrage en tant qu'étudiant, Jonathan a adapté la nouvelle de Roald Dahl Genesis and Catastrophe en un court-métrage de 8 minutes primé qui lui a permis de se faire représenter par Hollywood. Ses distinctions incluaient le Young Filmmaker Award du Hollywood Film Festival 2000 et le Student Short Film Award du Austin Film Festival.
Jonathan a fait ses débuts au cinéma avec Darkness Falls en 2002, une version sombre du conte de la Petite Souris qui s'est ouvert en première position au box-office malgré les critiques négatives. Le film a également marqué les débuts au cinéma pour Emma Caulfield Ford, longtemps adulée par les fans pour son rôle d'Anya Jenkins dans Buffy contre les vampires.
Rings, son court-métrage de 2005 qui reliait The Ring et sa suite, a d'abord été publié en tant que disque bonus lors de la réédition de The Ring en DVD. Le court-métrage a attiré l'attention de Michael Bay et sa société de production, Platinum Dunes. Jonathan a alors été engagé comme réalisateur du projet Texas Chainsaw Massacre : The Beginning en 2006, un préquel au remake très réussi de 2003.
Initialement annoncé comme réalisateur du reboot de Vendredi 13, le long-métrage suivant de Jonathan s'est avéré être The Killing Room en 2009, avec Peter Stormare, Chloë Sevigny, Clea DuVall, Timothy Hutton, Nick Cannon et Shea Whigham. Ce thriller psychologique a fait le tour des festivals avant d'être sorti en DVD aux États-Unis.
Quelques mois avant la première mondiale de The Killing Room au Sundance en janvier 2009, Jonathan a été annoncé comme réalisateur de Battle Los Angeles en 2011, un film d'invasion extraterrestre mettant en vedette Aaron Eckhart et distribué par Columbia Pictures. Ce film de science-fiction et d'action a connu un succès mondial et a positionné Jonathan pour plusieurs gros projets des grands studios.
Avant la sortie de Battle LA, il avait accepté de réaliser Odysseus pour Warner Bros., bien que ce projet reste en développement à l'heure actuelle. Jonathan a plutôt pris les rênes de La Colère des Titans en 2012, la suite du film Le Choc des Titans de 2010, qui avait eu du succès malgré les critiques mitigées.