Jacques Joseph Charles Villeneuve werd op 9 april 1971 geboren in Saint-Jean-sur-Richelieu, Quebec, Canada. Villeneuve is de zoon van Formule 1 en Ferrari-legende Gilles Villeneuve. Daarnaast is hij het neefje van Jacques Villeneuve Sr. die in de jaren '80 actief was in de IndyCars en zich niet kwalificeerde voor de Canadese Grand Prix.
Villeneuve vroeg twee jaar na de dood van zijn vader aan zijn moeder of hij in zijn vaders voetsporen mocht treden. Zijn moeder gaf hem uiteindelijk een kart en in 1985 reed Jacques zijn eerste rondjes in een 100cc Kart op het kartcircuit van Imola. De mensen van de kartbaan waren zo onder de indruk dat Villeneuve later op de dag in een Formule Abarth over het Grand Prix-circuit reed.
Zijn oom, Jacques Sr. meldde hem daarna aan bij de Jim Russell Racing School in Mont Tremblant. Villeneuve viel op door zijn kunde en concentratie. In 1988, op 17-jarige leeftijd reed hij de Alfa-Cup. In 1989 maakte hij de overstap naar de Formule 3 maar kon daar geen indruk maken. De Canadees maakte pas in 1993 echt indruk toen hij derde werd in het Formula Atlantic-kampioenschap. Villeneuve legde het uiteindelijk af tegen twee landgenoten: Claude Bournonnais en David Empringham.
In 1994 maakte hij voor Forsythe Green Racing zijn debuut in de IndyCars. Villeneuve eindigde als tweede tijdens een door Penske gedomineerde Indianapolis 500 en wist de race op Elkhart Lake te winnen. Dit was een unicum want negen jaar eerder won er al een Jacques Villeneuve op Elkhart Lake namelijk zijn oom. In 1995 werd hij winnaar van het 'laatste' PPG IndyCar-kampioenschap en won hij de laatste echte Indianapolis 500. Villeneuve kwam terug van een penalty van twee ronden wegens het inhalen van de Safety Car. De race is door Jacques na afloop betitelt als de Indy 505.
In 1996 kwam hij net te kort om in zijn debuutjaar Formule 1-wereldkampioen te worden. In 1997 lukte hem dat wel. Na 1998 was de koek op het gebied van overwinningen op en besloot hij van Williams over te stappen naar het team van zijn manager Craig Pollock. Met BAR behaalde Villeneuve wat podiumplaatsen, maar een echte kans op de titel zou niet meer komen. Halverwege 2006 reed hij voor BMW zijn laatste Grand Prix in Duitsland.
Hedendaags is Villeneuve Formule 1-analist en is hij actief in de NASCAR Euroseries. In 2007 bracht hij het album Private Paradise uit. Het werd geen succes, er werden slechts 233 exemplaren van verkocht.