Bien que son nom de famille puisse le laisser supposer, il n'est pas le fils de Sir Paul McCartney. Il naquît dans la banlieue de New York en 1987. Il débute très tôt dans le milieu artistique : après quelques spectacles locaux, il intègre la distribution de la comédie musicale Anna et le roi à l'âge de dix ans, puis joue l'année suivante au Madison Square Garden aux côtés de Roger Daltrey dans une adaptation musicale de Un chant de Noël de Charles Dickens. En 1998, il obtient son premier rôle télévisé dans le soap All My Children. Il y tient le rôle de Adam Chandler Jr jusqu’en 2001, un rôle qui lui vaut deux désignations en tant que candidat aux Daytime Emmy Awards, en 2001 et en 2002, dans la catégorie « Meilleur jeune acteur »¹.

Parallèlement à ses débuts d’acteur, Jesse (de vrai nom chrys) démarre une carrière musicale. En 1999, il intègre le boys bandDream Street. Le groupe sort deux albums, dont le premier, édité en 2001, est certifié disque d'or aux États-Unis. Les garçons se séparent en 2002, pendant une tournée avec Aaron Carter, après un procès contre leur producteur.

Il se lance ensuite dans une carrière solo, tout d'abord en participant à des bandes originales pour les studios Disney, en 2004 :Comme Cendrillon (avec Hilary Duff et Chad Michael Murray), Ella au pays enchanté avec Anne Hathaway (il interprète un duo avec l’actrice sur une reprise d’Elton John, Don’t go breaking my heart) ainsi que le « Disney Channel Original Movie » La Naissance d'une nouvelle star. Il interprète également un chant de Noël sur la compilation Radio Disney Jingle Jams, éditée fin 2004.

En juin 2004, Jesse McCartney est l'un des acteurs principaux de la série estivale Summerland avec Lori Loughlin, diffusée sur laWB. Il y incarne le rôle de Bradin Westerly, un adolescent orphelin qui se passionne pour le surf. La série est renouvelée pour une seconde saison, puis est arrêtée en juillet 2005. Il interprète également son propre rôle dans un épisode de la série Ce que j'aime chez toi (également diffusée sur la WB) en octobre 2004 , ainsi que dans La Vie de palace de Zack et Cody (diffusée sur Disney Channel) en septembre 2005.

En septembre 2004, Jesse McCartney sort un premier album Beautiful Soul chez Hollywood Records (filiale de Disney). Le premier single extrait, Beautiful Soul, sort en décembre 2004. Le titre atteint la seizième place du Billboard et la première place des ventes de singles aux Philippines (semaine du 29 janvier au 4 février 2005), en Australie (du 3 au 24 avril 2005) et àTaïwan.

Le 21 novembre 2005 sort le single Come Together Now, pour les victimes du tremblement de terre du 26 décembre 2004 et de l'ouragan Katrina, un projet auquel Jesse McCartney participe, avec de nombreux autres artistes (Céline Dion, Joss Stone, Wyclef Jean, etc.). Au cours de l'année, il est également à nouveau sollicité pour des bandes originales pour Disney : le titre Get your shine on (extrait de l'album Beautiful Soul) est repris dans Kim Possible et Ice Princess, ainsi que sur la bande originale de Summerland. Pour les compilations Disney Mania, il reprend des versions dance des titresThe Second Star to the Right (Peter Pan), When you wish upon a star (Pinocchio) et I'll Try (Peter Pan 2 : Retour au Pays Imaginaire). Il double le personnage de Roxas dans le jeu vidéo Kingdom Hearts II, qui sort en décembre 2005.L'album comprend quatre titres co-écrits par Jesse (That Was Then, Get Your Shine On, What's Your Name et She's No You), ainsi que des titres écrits par Desmond Child. Il totalise 1,5 million de ventes et est certifié disque de platine aux États-Unis. De mai à septembre 2005, il réalise une tournée américaine de 56 dates, puis une tournée en Australie, à l'automne 2005.

Le 19 septembre 2006, Jesse McCartney sort un deuxième album, Right Where You Want Me, à nouveau chez Hollywood Records. L'album ne rencontre pas le succès de Beautiful Soul : après une première semaine à la 15^e place des ventes d'albums américaines (soit mieux que le premier album), Right Where You Want Men'atteint pas les 300 000 ventes américaines, et les 450 000 ventes internationales^{[réf. nécessaire]}. Le temps d'un épisode, Jesse McCartney retrouve les plateaux de All my children, pour jouer son propre rôle (en septembre 2006). Un troisième album est récemment sorti Departure (fin mai 2008).

Au cours de l'année 2007, il joue le petit ami de Hannah Montana (Miley Cyrus) dans la série de Disney Channel et double Theodore dans le film adapté de la série Alvin et les Chipmunks. Il co-signe également le titre Bleeding Love de Leona Lewis, numéro 1 des ventes britanniques et il signe le titre Don't Leave pour Vanessa Hudgens.

En 2008, Jesse sort son troisième album, Departure, dont est extrait le gros succès Leavin, chanson téléchargée plus de 2 millions de fois dans le monde. En 2009, il réédite cet album sous le nom de Departure Recharged, avec quatre nouvelles chansons dont deux duos avec Ludacris (sur How Do You Sleep) et T-Pain (sur Body Language) qui auront aussi du succès. 2009 est aussi l'année où Jesse s'implique de plus en plus dans les actions caricatives, notamment pour la lutte contre le cancer ( il participe d'ailleurs à un concert caricatif, The Concert for Hope, en compagnie de Miley Cyrus et Demi Lovato, en octobre 2009 afin de récolter des fonds pour la recherche)

En 2010, Jesse prépare son quatrième album avec des producteurs renommés, tels que Sean Garrett, Jackie Boys ou encore Andre Merritt. La sortie de son parfum, Wanted, est également prévue dans le courant de l'année.