Jameela Alia Burton-Jamil nació el 25 de febrero de 1986 en Hampstead, Londres, Inglaterra, hija de Ali Jamil y Shireen Jamil. Creció con un hermano mayor, Adnandus Dyzantae.
Si bien su padre nació en India, su madre era de Pakistán. Ambos habían emigrado a Inglaterra. Shireen y Ali se divorciaron a mediados de la década de 1980. Los informes afirman que Shireen fue víctima de violencia doméstica. Cuando era niña, Jameela sufría muchos problemas de salud. Tenía pérdida congénita de la audición y laberintitis, que corrigió después de muchas cirugías.
A la edad de 9 años, le diagnosticaron un trastorno genético conocido como síndrome de Ehlers-Danlos hipermóvil. Entre sus primeros años y mediados de la adolescencia, Jameela sufrió un trastorno alimentario conocido como anorexia nerviosa y pasaba hambre para evitar aumentar de peso. A los 17 años fue atropellada por un automóvil. Como resultado, muchos de sus huesos se fracturaron. También se lesionó la columna vertebral en el accidente.
Se graduó en el "Queen's College", Westminster, Londres. Enseñó inglés a no nativos en la "Callan School of English" de Londres. Jameela trabajó como modelo, fotógrafa y exploradora de moda para "Premier Model Management Limited".
A finales de 2008, apareció en el programa 'Music Zone'. Al año siguiente, comenzó a presentar 'T4'. Casi al mismo tiempo, comenzó a ser copresentadora del programa de televisión matutino 'Freshly Squeezed' en 'Channel 4.
Presentó "The Closet", un programa online sobre moda y consejos de estilo, en el portal de redes sociales "Bebo". En enero de 2010, fue fotografiada por el aclamado fotógrafo de moda británico David Royston Bailey, para un artículo de "Vogue". Entre 2011 y 2014 escribió una columna para la revista británica de celebridades y estilo de vida "Company".
Comenzó a presentar el reality show "Playing it Straight" en enero de 2012. El mismo año, presentó "The Radio 1 Request Show con Jameela Jamil" en "BBC Radio 1". A mediados de 2012, se asoció con la marca minorista de venta online 'Very' para lanzar su propia línea de moda.
Al año siguiente, comenzó a presentar 'The Official Chart' y fue co-presentadora de 'The Official Chart Update', los cuales fueron transmitidos en 'BBC Radio 1'.
En 2014, apareció en un episodio de "Celebrity Juice". Al año siguiente, apareció en un episodio de "The Great Comic Relief Bake Off".
Luego renunció a su trabajo en la "BBC" y se mudó a Los Ángeles, California, Estados Unidos, para probar suerte en Hollywood como guionista.
Debido a su falta de experiencia en la actuación, se mostró reacia a hacer una audición frente a Michael Schur. Sin embargo, lo impresionó con su actuación en la audición. Schur la contrató para interpretar el personaje de 'Tahani Al-Jamil' en la comedia de fantasía estadounidense 'The Good Place'. El espectáculo comenzó en 2016 y duró hasta 2020. Esta fue su actuación revolucionaria y consolidó su lugar como actriz en Hollywood.En 2018, Jameela apareció en el programa de entrevistas nocturno estadounidense "Last Call with Carson Daly" y en el programa de juegos estadounidense "Hollywood Game Night".
También apareció en el programa 'Still Laugh-In: The Stars Celebrate' en 2019. El mismo año, prestó su voz al personaje de 'Gandra Dee' en un episodio de 'DuckTales'. En 2019, comenzó a aparecer como presentadora principal del programa de comedia de televisión estadounidense 'The Misery Index'.
En 2020, prestó su voz a 'Phoenix' en un episodio de 'Big City Greens', titulado 'Animal Farm'. Apareció como uno de los jueces del reality show "Legendary", que se estrenó el 27 de mayo de 2020.También formó parte del elenco de la película estadounidense de comedia romántica "Marry Me".
En su vida personal, Jameela ha estado saliendo con el compositor, músico y productor musical James Blake desde 2015.