Après avoir suivi un stage au Max Reinhardt Theatrical Workshop, Jane Russell s'inscrit au cours d'art dramatique de Mme Ouskenkaya. En attendant de devenir comédienne, elle pose comme modèle pour plusieurs photographes. A cette même époque, le réalisateur Howard Hawks recherche une actrice pour l'affiche de son prochain film The Outlaw (Le Banni, 1940). L'imprésario Leavis Green lui apporte la photo du buste de Jane Russell exposée chez un photographe. Sous le charme, le cinéaste l'engage.
Privée de grand écran jusqu'en 1946 en raison de l'interdiction du film The Outlaw par la censure, Jane Russell n'en devient pas moins une véritable vedette, grâce à la promotion publicitaire réalisée par le producteur Howard Hughes, centrée sur la plastique avantageuse de l'actrice. Cette campagne lui permet de figurer dans des comédies ou des films d'aventures : Visage pâle (Norman Z. McLeod, 1948), Fini de rire (John Farrow, 1951), Bal à Bali (Hal Walker, 1952). A côté de ces films, où l'actrice sert surtout de faire-valoir, Jane Russell trouve également, grâce à des réalisateurs de talent, des rôles plus ambitieux. Ainsi se révèle-t-elle bonne chanteuse et danseuse dans Les Hommes préfèrent les blondes (1953), de Howard Hawks. Raoul Walsh lui offre ensuite le premier rôle dans deux de ses films (Les Implacables, 1955) et Bungalow pour femmes,1956), tandis que Nicholas Ray la met en scène dans L'Ardente Gitane (1956). Lassée de son statut de sex-symbol, la comédienne décide de se retirer des plateaux de cinéma à la fin des années 1960.
Pendant que Jane Russel dévoile ses charmes au cinéma, elle enregistre des chants religieux et chante dans les églises. Reconvertie dans la mode après sa carrière d'actrice, elle dessine des vêtements.
Jane Russel a fondé WAIF, un organisme international qui se consacre aux problèmes de l'adoption.
En 1954, elle crée avec son premier mari Bob Waterfield, la maison de production Russ-Field productions.
Courts métrages 1950 | Hollywood Goes to Bat | Ralph Staub |
| 1956 | Screen Snapshots : Playtime in Hollywood | Ralph Staub |
Longs métrages| 1951 | Las Vegas Story (The) Scandale à Las Vegas | Robert Stevenson |
| 1951 | Son of Paleface Le Fils de Visage Pâle | Frank Tashlin |
| 1955 | Revolt of Mamie Stover (The) Bungalow pour femmes | Raoul Walsh |
| 1940 | Outlaw (The) Le Banni | Howard Hughes, Howard Hawks |
| 1946 | Young Widow L'Esclave du souvenir | Edwin L. Marin |
| 1947 | Paleface (The) Le Fils de Visage Pâle | Norman Z. McLeod |
| 1950 | His Kind of Woman Fini de rire | John Farrow |
| 1950 | Macao Le Paradis des mauvais garçons | Josef von Sternberg |
| 1951 | Double Dynamite Une veine de... | Irving Cummings |
| 1951 | Las Vegas Story (The) Scandale à Las Vegas | Robert Stevenson |
| 1951 | Son of Paleface Le Fils de Visage Pâle | Frank Tashlin |
| 1952 | Gentlemen Prefer Blondes Les Hommes préfèrent les blondes | Howard Hawks |
| 1952 | Montana Belle | Allan Dwan |
| 1952 | Road to Bali Bal à Bali | Hal Walker |
| 1953 | French Line (The) | Lloyd Bacon |
| 1953 | Underwater! La Vénus des mers chaudes | John Sturges |
| 1954 | Gentlemen Marry Brunettes Les Hommes épousent les brunes | Richard Sale |
| 1955 | Fox Fire La Muraille d'or | Joseph Pevney |
| 1955 | Hot Blood L'Ardente gitane | Nicholas Ray |
| 1955 | Revolt of Mamie Stover (The) Bungalow pour femmes | Raoul Walsh |
| 1955 | Tall Men (The) Les Implacables | Raoul Walsh |
| 1957 | Fuzzy Pink Nightgown (The) | Norman Taurog |
| 1964 | Fate Is the Hunter Le Crash mystérieux | Ralph Nelson |
| 1965 | Johnny Reno Toute la ville est coupable | R.G. Springsteen |
| 1965 | Waco La Loi des hors-la-loi | R.G. Springsteen |
| 1966 | Born losers | Tom Laughlin |
| 1969 | Darker than Amber La Loi du talion | Robert Clouse |
| 1987 | Hollywood The Golden Years : The RKO Story | Anonyme |
| 1987 | Hollywood Uncensored | James Forsher |