Issu du National Youth Music Theatre de Londres, Jamie Campbell Bower fait ses premiers pas au cinéma dans Sweeney Todd, le diabolique barbier de Fleet Street de Tim Burton, dans lequel il donne la réplique à Johnny Depp. La même année, il joue dans RockNRolla de Guy Ritchie et dans la série The Prisoner. Il passe les auditions pour tenir le rôle d'Edward Cullen dans Twilight - Chapitre 1 : fascination, mais ne convenant pas on lui propose celui du vampire Caius dans le Chapitre 2 : tentation, un rôle que l'acteur reprend dans les épisodes suivants.

En 2010, Jamie Campbell Bower est à l'affiche des ultimes épisodes de la saga Harry Potter : Les reliques de la mort - partie 1 et 2, dans la peau de Grindelwald adolescent. Fidèle à l'univers fantastique, le jeune comédien incarne le roi Arthur le temps de l'unique saison de Camelot, puis se voit confier le rôle principal masculin de The Mortal Instruments : La Cité des ténèbres, adaptation du premier tome de la saga littéraire éponyme pour adolescents.

Après une parenthèse musicale aux côtés de son frère Sam Bower à travers le groupe punk rock Counterfeit, Jamie Campbell Bower tourne pour le petit écran dans Will, une série consacrée aux jeunes années de William Shakespeare dans une version plus punk. Il y incarne le sulfureux poète Christopher Marlowe, un rival du célèbre dramaturge. Reprenant furtivement le rôle de Gellert Grindelwald adolescent dans le 2ème volet des Animaux Fantastiques, il participe au pilote avorté du prequel de Game of Thrones avec Naomi Watts et John Simm, et prête ses traits à Mick Jagger lors d’un épisode d’Urban Myths axé sur l’artiste.

Dans la saison 4 de la série à succès de Netflix Stranger Things, Jamie Campbell Bower se retrouve sous les feux des projecteurs en 2022 en interprétant le personnage antagoniste de Vecna, le fils de Victor Creel. En plongeant dans ses douloureux souvenirs, Elfe (Millie Bobby Brown) découvre que celui-ci est le numéro Un des cobayes du Dr Brenner et qu’il est à l’origine du massacre de tous les autres jeunes patients du laboratoire. Sur cette lancée, Gary Fleder le dirige dans le film horrifique True Haunting, tiré d’un livre basé sur des événements réels. Avec Erin Moriarty, il incarne un couple confronté à des fantômes dans une maison qu’ils viennent d’acheter. Désespérés, les jeunes propriétaires acceptent de laisser filmer un exorcisme retransmis pour la première fois à la télévision en 1971. Si le programme fut un succès, le rituel, lui, tourna au drame.