Jessica Lucas comenzó a actuar a los siete años y se formó en la Children's Arts Theatre School de Toronto. Comenzó su carrera apareciendo en producciones teatrales y, en 2001, se unió a la serie de televisión dramática adolescente canadiense Edgemont en el personaje recurrente Bekka Lawrence, luego se convirtió en regular en el programa y permaneció hasta su final en 2005. En 2006 apareció en la película Una chica en apuros y coprotagonizó Pacto infernal. También interpretó el papel principal de Lily en Cloverfield: Monstruo (2008) de J. J. Abrams, que fue un éxito de taquilla y fue bien recibido por la crítica. Lucas apareció en la historia épica Pompeya (2014) dirigida por Paul W. S. Anderson. De 2015 a 2019, Lucas tuvo un papel regular en la serie Gotham de FOX como Tabitha Galavan, la leal y violenta hermana de Theo Galavan, la tía hermanastra de Silver St. Cloud. Después protagonizó la serie de investigación criminal The Murders (2019).