Issu d'une famille d'industriels, Jack Lemmon étudie l'art dramatique à Harvard. Après avoir servi sous les drapeaux comme enseigne de vaisseau, il est pianiste dans un bar, acteur à la radio, au théâtre puis à la télévision. Remarqué à Broadway dans Room Service en 1953, il est demandé par George Cukor pour jouer avec Judie Hollyday dans Une femme qui s'affiche.
Jack Lemmon piétine d'abord dans des rôles de fiancé auquel tout échappe. Révélé dans Permission jusqu'à l'aube (1955) de John Ford et Mervyn LeRoy, il devient vite l'acteur fétiche de Richard Quine, de Blake Edwards et de Billy Wilder. Son sens du comique s'appuie sur une diversité d'effets, qui s'étend du jeu vocal aux tics de comportement, propre à le rendre irrésistible. A la fois innocent et rebelle, Lemmon développe vite un personnage de frustré par excellence, pris au piège du rêve américain. Candide dans Cow-boy (1958) de Delmer Daves, il commet maladresse sur maladresse dans My sister Eileen (1955) de Richard Quine. Si le succès de l'Adorable Voisine (1958) du même réalisateur ou de Certains l'aiment chaud (1959) de Billy Wilder, avec Marilyn Monroe, appartient au registre comique, le drame domine dans La Garçonnière (1960) de Wilder ainsi que dans le Jour du vin et des roses (1960) de Blake Edwards : à l'intérieur d'un même plan, Lemmon provoque d'abord le rire puis force l'émotion. Il enchaîne les tournages pour ce réalisateur : il reprend le rôle pour Irma la Douce (1963) - on n'y pleure plus ; assoiffé de réussite dans Fortune cookie (1966), il est obsédé dans Avanti ! (1972) puis suicidaire dans Buddy Buddy (1981) ; Jack Lemmon brosse le portrait de l'homme acculé par ses propres désirs à des situations inextricables. Sauvez le tigre (1972) de John G. Avildsen le place dans une logique de survie. Dans un registre plus âpre, the Prisoner of Second Avenue (1974) de Melvin Frank nous offre un personnage de survolté. Missing (1981) de Costa-Gavras filme la montée d'une crise aussi bien chez l'individu que dans la société où il vit. Puis Jack Lemmon se risque à un duo avec Marcello Mastroianni dans Macaroni (1985) d'Ettore Scola. Il retrouve Blake Edwards en 1986 et compose un vieux fébrile dans That's life auprès de Julie Andrews. Il signe de courtes mais néanmoins marquantes apparitions pour J.F.K. (1991) d'Oliver Stone, Short cuts (1993) de Robert Altman ou Glengarry Glen Ross (1992) de James Foley.
En 1971, Jack Lemmon passe derrière la caméra pour réaliser Kotch où il dirige Walter Matthau.
Au théâtre, Jack Lemmon joue Idiot's delight, Juno and the Paycock, Tribute et Veteran's day.
Pour la télévision, il tourne en 1993 A life in the theatre.
Pianiste à l'occasion, il enregistre en 1958 un album intitulé " Twist of Lemmon ". Certaines de ses compositions sont reprises dans L'Enfer des Tropiques (1957) de Robert Parrish, dans Tribute (1980) de Bob Clark ou dans Les Grincheux (1993) de Donald Petrie.
Courts métrages 1955 | Screen Snapshots : Hollywood Bronc Busters | Ralph Staub |
| 1974 | Wednesday | Marvin Kupfer |
| 1975 | Urban Living : Funny and Formidable | Elliot Geisinger |
| 1976 | Jack Lemmon [A twist of Lemmon] | Annett Wolf |
| 1980 | Billy Wilder : Portrait d'un homme à 60 % parfait | Annie Tresgot, Michel Ciment |
| 1990 | Forever Hollywood | Todd McCarthy, Arnold Glassman |
| 1998 | Puppies for Sale | Ron Krauss |
Longs métrages| 1971 | Kotch | Jack Lemmon |
| 1972 | Avanti ! | Billy Wilder |
| 1972 | Save the Tiger Sauvez le tigre | John G. Avildsen |
| 1954 | My Sister Eileen Ma soeur est du tonnerre | Richard Quine |
| 1953 | It Should Happen to You Une femme qui s'affiche | George Cukor |
| 1954 | Mister Roberts Permission jusqu'à l'aube | Mervyn LeRoy, John Ford |
| 1954 | My Sister Eileen Ma soeur est du tonnerre | Richard Quine |
| 1954 | Phffft ! | Mark Robson |
| 1954 | Three for the Show | Henry C. Potter |
| 1955 | You Can't Run Away from It L'Extravagante héritière | Dick Powell |
| 1956 | Fire Down Below L'Enfer des tropiques | Robert Parrish |
| 1957 | Operation Mad Ball Le Bal des cinglés | Richard Quine |
| 1958 | Bell, Book and Candle L'Adorable voisine | Richard Quine |
| 1958 | Cow-Boy | Delmer Daves |
| 1958 | Some Like It Hot Certains l'aiment chaud | Billy Wilder |
| 1959 | Apartment (The) La Garçonnière | Billy Wilder |
| 1959 | It Happened to Jane Train, amour et crustacés | Richard Quine |
| 1960 | Pepe Pépé | George Sidney |
| 1960 | Wackiest Ship in the Army (The) | Richard Murphy |
| 1961 | Notorious Landlady (The) L'Inquiétante dame en noir | Richard Quine |
| 1962 | Days of Wine and Roses Le Jour du vin et des roses | Blake Edwards |
| 1962 | Irma La Douce | Billy Wilder |
| 1963 | Good Neighbor Sam Prête-moi ton mari | David Swift |
| 1963 | Under the Yum-Yum Tree Oui ou non avant le mariage ? | David Swift |
| 1964 | Great Race (The) La Grande course autour du monde | Blake Edwards |
| 1964 | How to Murder Your Wife Comment tuer votre femme | Richard Quine |
| 1965 | Fortune Cookie (The) La Grande combine | Billy Wilder |
| 1966 | Luv | Clive Donner |
| 1967 | Odd Couple (The) Drôle de couple | Gene Saks |
| 1968 | April Fools (The) Folies d'avril | Stuart Rosenberg |
| 1969 | Out of Towners (The) [Ces drôles de provinciaux] | Arthur Hiller |
| 1971 | Kotch | Jack Lemmon |
| 1972 | Avanti ! | Billy Wilder |
| 1972 | Save the Tiger Sauvez le tigre | John G. Avildsen |
| 1972 | War between Men and Women (The) | Melville Shavelson |
| 1974 | Front Page (The) Spéciale première | Billy Wilder |
| 1974 | Prisoner of the 2nd Avenue (The) Le Prisonnier de la Deuxième avenue | Melvin Frank |
| 1975 | Gentleman Tramp (The) Charlot, le gentleman vagabond | Richard Patterson |
| 1976 | Alex and the Gypsy Alex ou la liberté | John Korty |
| 1977 | Airport 77 Les Naufragés du 747 | Jerry Jameson |
| 1978 | China Syndrome (The) Le Syndrome chinois | James Bridges |
| 1979 | Ken Murray Shooting Stars | Ken Murray |
| 1980 | Tribute Un fils pour l'été | Bob Clark |
| 1981 | Buddy Buddy | Billy Wilder |
| 1981 | Missing Missing - Porté disparu | Costa-Gavras |
| 1983 | Mass Appeal Prêchi-prêcha | Glenn Jordan |
| 1985 | Maccheroni Macaroni | Ettore Scola |
| 1986 | That's Life | Blake Edwards |
| 1989 | Dad Mon père | Gary David Goldberg |
| 1991 | J.F.K. | Oliver Stone |
| 1991 | Player (The) | Robert Altman |
| 1992 | Earth and the American Dream | Bill Couturié |
| 1992 | Glengarry Glen Ross Glengarry | James Foley |
| 1992 | Short Cuts | Robert Altman |
| 1993 | Grumpy Old Men Les Grincheux | Donald Petrie |
| 1993 | Luck, Trust and Ketchup : Robert Altman in Carver Country | John Dorr, Mike Kaplan |
| 1995 | Grumpier Old Men | Howard Deutch |
| 1996 | Getting Away with Murder | Harvey Miller |
| 1996 | Hamlet | Kenneth Branagh |
| 1996 | My Fellow Americans | Peter Segal |
| 1997 | Odd Couple II (The) Odd Couple n° 2 | Howard Deutch |
| 1997 | Out to Sea | Martha Coolidge |
| 1998 | Off the Menu : The Last Days of Chasen's | Shari Springer Berman, Robert Pulcini |