Джейми Александр родилась в Гринвилл, Южная Каролина и выросла в Грейпвайн, Техас, до переезда в Лос-Анджелес. Училась в школе Colleyville Heritage High School. В школе будущая актриса занималась борьбой.

Дебютировала в кино в 2004 году в комедии «Ловушка для белки». В 2006 году снялась в двух триллерах: кинофильме «Другая сторона» и видеофильме «Остановка», а в 2007 в видеофильме «Святое место», где сыграла девушку, которая по преданию должна сыграть важную роль в поклонении кровавому культу.

На телевидении Джейми можно видеть в эпизодах телесериалов: «Переговорщики», «В Филадельфии всегда солнечно», «Кости», «C.S.I.: Место преступления Майами», «Сестра Джеки». В 2006-2007 годах имела постоянную роль в телесериале «Следи за мной», где играла Кейтлин Портер. В 2007 по 2009 год играла Джесси во втором и третьем сезонах телесериала «Кайл XY».

В 2011 году она получила роль Сиф в фильме «Тор», главные роли в котором исполнили Крис Хемсворт и Том Хиддлстон.

В том же году Джейми снялась вместе с Питером Фачинелли в картине «Косяки».

В 2012 году актриса приступила к съемкам в сериале «Восприятие», в котором также получили роли Эрик МакКормак и Рейчел Ли Кук.

В начале 2013 года с участием Джейми вышли две картины - «Возвращение героя» с Арнольдом Шварценеггером и «Перекресток» с Фрэнком Грилло.

На осень 2013 года запланированы два фильма, в которых Джейми играет роли первого плана, это «Саванна» и «Тор 2: Царство тьмы».