Jennifer Beth Thompson 26 Şubat 1973 yılında Danvers, Massachusetts, ABD’de dünyaya geldi.
Thompson 7 yaşındayken, Grolveland, Massachusetts’te Cedardale adlı bir yazlık golf kulübünde yüzmeye başladı. 12 yaşına geldiğinde Amy ve Mike Parratto ona koçluk yapmaya başladılar. Thompson’un uluslararası sahneye ilk çıkışı 1987’de 14 yaşındayken oldu. Pan Amerikan Oyunları’nda 50 metre serbest stilde altın madalya ve 100 metre serbest stilde üçüncü olarak bronz madalya kazandı. İlk dünya şampiyonluğunu ise 1991 yılında ABD bayrak takımının bir parçası olarak elde etti.
1992 Barcelona Olimpiyatları’na giderken 50 metre ve 100 metre serbest stilde dünya rekorunu elinde tutuyordu. 1992 Olimpiyatları’nda ondan beklenti yüksekti ancak olimpiyatlar istediği gibi geçmemesine rağmen 4*100 metre serbest stil ve 4*100 metre karışık bayrak yarışlarında takımıyla beraber 2 altın madalya kazandı.
1996 Atlanta Olimpiyatları’nda ise Thompson takımıyla beraber bayrak yarışlarında 4*100 metre serbest, 4*100 metre karışık ve 4*200 metre serbest olmak üzere 3 altın madalyanın sahibi oldu. Ayrıca Thompson 1997 ve 1999 yılları arasında 100 metre serbest stilde, üçü üst üste olmak üzere toplam sekiz dünya şampiyonluğu kazandı.
Avustralya, Sidney 2000 Olimpiyatları’nda 100 metre serbestte bronz madalya kazanırken yine takımıyla beraber bayrak yarışlarında, 4*100 metre serbest, 4*200 serbest ve 4*100 karışıkta üç altın madalya elde etti. Yine bu yarışlarda takımıyla beraber yeni dünya rekorunun da sahibi oldu.
2000 yılında yapılan Dünya Şampiyonası’nda 50 metre kelebekte altın madalya kazandı ayrıca 100 metre kelebekte dördüncü kez dünya rekoru kırarak yine altın madalyanın sahibi oldu. Ardından 2001’de Columbia Üniversitesi Tıp Fakültesine gitmek için New York’a taşındı ve emekli olduğunu açıkladı. Ancak tıp fakültesine giderken 2002 Pan Pasifik Yüzme Şampiyonası’nda yarışlara geri döndü ve iki günde beş madalya kazandı, ayrıca 50 metre serbest stilde kariyerinin en iyi derecesini yaptı. 2003 Dünya Şampiyonası’nda ikisi altın olmak üzere beş madalya daha kazandı ve 2004 Olimpiyatları’na yine ABD takımıyla beraber katıldı. Olimpiyatlara geldiğinde 31 yaşında takımının en yaşlı üyesiydi ve olimpiyatlarda dördüncü kez yarışıyordu. Atina’da 400 metre serbest bayrak yarışında 3:36:39 dereceyle ulusal rekoru kırdılar ve gümüş madalyanın sahibi oldular, ayrıca 4*100 metre karışık bayrak yarışında da yine gümüş madalya kazandılar. Jenny Thompson olimpiyat kariyeri boyunca sekizi altın olmak üzere toplam on iki madalya kazandı, bu tarihteki en fazla olimpik madalya kazanan kadın yüzücü rekoru.
2006 yılında Columbia Üniversitesi’nden tıp diploması alarak mezun oldu ve doktor olarak görev yapmaya başladı. Kariyeri boyunca pek çok kez Olimpiyat Şampiyonluğu, Dünya Şampiyonluğu, Pan Amerikan Oyunları ve Pan Pasifik Şampiyonası kazanan Jenny Thompson, 1993 ve 1998’de ABD’de Yılın Yüzücüsü seçildi ve Sport Illustraded tarafından 1999’da yapılan bir ankette tüm zamanların en büyük 62. kadın sporcusu seçildi.