Après des études à l'Académie des Arts d'Interlochen, dans le Michigan, Jennifer Lynch part s'installer à Los Angeles à l'âge de 19 ans pour apprendre le cinéma aux côtés de son illustre père, le cinéaste David Lynch. En 1990, la jeune femme rédige le best-seller The Secret Diary of Laura Palmer, ouvrage accompagnant le culte Twin Peaks de Lynch Sr.

En 1993, Jennifer Lynch réalise son premier long-métrage, Boxing Helena, un drame troublant, mystérieux, mettant en scène une femme fatale et provocante incarnée par Sherilyn Fenn. Déjà, l'ombre paternelle plane sur son cinéma, mais il faudra attendre une longue parenthèse de quinze ans (!) pour retrouver Jennifer Lynch derrière la caméra. En 2008, avec le thriller Surveillance, présenté hors-compétition à Cannes, elle entraîne les agents du FBI Bill Pullman et Julia Ormond dans un univers violent et immoral, pour une enquête sacrément inquiétante.