January Jones est née et a grandi à Sioux Falls dans le Dakota du Sud aux Etats-Unis. Ses parents, deux enseignants, décident de l’appeler January en hommage au personnage January Wayne issu de la nouvelle "Une Fois ne suffit pas" de Jacqueline Susann. Au grand dam de ces derniers, la jeune fille, bien que studieuse, a déjà pris sa décision : en finir avec les études. Après l’obtention de son baccalauréat au Roosevelt High School, January part s’installer à New York pour se consacrer au mannequinat. Très vite et en dépit de sa petite taille, la jeune femme parvient à décrocher quelques contrats. Elle apparaît ainsi sur des affiches publicitaires de la marque américaine Abercrombie & Fitch.
Pendant quelques années, January va enchaîner les spots publicitaires. C’est à ce moment qu’elle projette de devenir actrice. Son rêve se concrétise d’ailleurs plus rapidement qu’elle ne l’imagine. Dès 1999, elle apparaît dans le téléfilm Sorority (TV). La même année, elle continue sa percée avec un second rôle dans le thriller All the Rage. L’année 2001 est quant à elle une année charnière dans la carrière de l’actrice. Elle se révèle un peu plus dans le film d’épouvante La Prison de verre et surtout dans Bandits de Barry Levinson. A défaut de faire partie des rôles principaux, ces deux apparitions lui ouvrent des portes. On la retrouve ainsi en tête d’affiche dans Jeux pervers (2002) de Max Makowski et dans Full Frontal (2002) de Steven Soderbergh.
Pour la comédie Self Control (2003), de Peter Segal, elle est choisie pour jouer aux côtés de Jack Nicholson et d’Adam Sandler. Registre qu’elle retrouve avec la farce romantico-trash American pie : marions-les ! (2003), quatrième volet de la saga, mais également avec le romantique Love Actually (2003). Du thriller à la comédie, en passant par le film d’épouvante, sa détermination à ne pas se laisser enfermer dans un genre spécifique se fait sentir. L’année 2005 marque d’ailleurs sa première incursion dans le drame, sous la direction de Tommy Lee Jones dans Trois enterrements. Parmi les premiers rôles, January démontre définitivement sa disposition à s’adapter à n’importe quel répertoire, tout en insufflant une profondeur à son personnage.
Les réalisateurs ne s’y trompent pas puisqu’elle est sélectionnée l’année suivante en tête d’affiche pour deux autres drames : Swedish Auto (2006) et We Are Marshall (2006). Absente des salles obscures pendant quelques temps, l’actrice n’en poursuit pas moins son parcours en crescendo. 2007 est sans aucun doute un nouveau tournant pour elle. Au casting de la série Mad Men, elle incarne la femme au foyer névrosée Betty Draper, l’un des personnages principaux. Rôle qui lui vaut trois nominations dont deux aux Golden Globes. Applaudie par les critiques, sa prestation fait également des émules en termes d’opportunité de tournage. Avec Good Morning England, Richard Curtis jette ainsi son dévolu pour la deuxième fois sur l’actrice pour l’interprétation d’une groupie.
Se consacrant essentiellement à la série Mad Men, January Jones fait son retour au cinéma en 2011 avec le thriller Sans identité de Jaume Collet-Serra aux côtés de Liam Neeson et de Diane Kruger. On la croise ensuite au générique de X-Men: Le Commencement (2011), où elle personnifie la pernicieuse Emma Frost. Il s’agit de sa première apparition dans un film de science fiction. Toujours en 2011, elle est retenue auprès de Nicolas Cage et Guy Pearce dans le thriller Le Pacte de Roger Donaldson.
Alexandre Jourdain