Родился в Лос-Анджелесе (штат Калифорния, США). Родители - продюсер и сценарист Наоми Фонер и режиссер Стивен Гилленхол. Окончив среднюю школу при Гарвардском университете на севере Калифорнии, Джейк поступил в Колумбийский университет, поскольку для него и его родителей образование всегда значило очень много.