Jane Seymour Fonda rođena je u New Yorku 21. prosinca 1937. godine. Majka joj je bila Kanađanka Frances Ford Brokaw, a otac američki glumac Henry Fonda. Nazvana je po trećoj supruzi Henryja VIII, Jane Seymour, s kojom je u daljinskom srodstvu s majčine strane, i zbog koje je, sve dok nije išla u četvrti razred, Fonda svima govorila da je zovu "Lady Jane". Kada je Jane imala 12 godina, majka joj je počinila samoubojstvo dok je bila na liječenju u psihijatrijskoj bolnici, a iste se godine njen otac oženio 23 godine mlađom Susan Blanchard.

Već kao tinejdžerica se zajedno s ocem pojavila u dobrotvornoj izvedbi "The Country Girl". Na šest mjeseci je u Pariz otišla studirati umjetnost, a po povratku u SAD 1958. godine upoznala je Leeja Strasberga. Taj joj je susret, kako će se kasnije pokazati, bio sudbonosa. Jednom je prilikom o njemu rekla: "Lee Strasberg mi je rekao da sam talentirana. Bilo je to prvi put da mi je itko, osim mog oca, rekao da sam dobra u bilo čemu. To je bila prekretnica u mom životu - legla sam u krevet razmišljajući o glumi, probudila sam se razmišljajući o glumi".

Probila se s filmom "Cat Ballou", u kojem je glumila školarku koja postaje "odmetnik". Ova western komedija dobila je pet nominacija za Oscara, a mnogi su smatrali da je to film koji je Fondu doveo do titule zvijezde. Par godina kasnije odigrala je glavnu ulogu u filmu "Barbarella", koji joj je donio status seks simbola, a uloga u filmu "I konje ubijaju, zar ne?" označila joj je prekretnicu u karijeri. Film "Klute" donio joj je prvog Oscara za najbolju glavnu glumicu, kao i film "Povratak Veterana".

Devedesetih se pojavila u filmu "Stanley i Iris", a onda je napravila pauzu sve do 2005., kada smo ju ponovno mogli vidjeti u ulozi opake svekrve u filmu "Za sve je kriva svekrva", u kojem glumi s Jennifer Lopez. Zanimljivo, rad na filmu "Stanley i Iris" iz 1989. omeli su prosvjednici koji nisu zaboravili incident koji se s Fondom dogodio u Vijetnamu. Naime, 1972. godine uključila se u pokret protiv Vijetnamskog rata, što je ujedno i njezin najpoznatiji aktivistički podvig. U sklopu tog pokreta posjetila je vojne gradove uz zapadnu obalu, s ciljem uspostavljanja dijaloga s vojnicima o njihovim predstojećim akcijama u Vijetnamu. U Vijetnamu je fotografirana noseći kacigu uz protuzrakoplovnu pušku na vijetnamskom neprijateljskom teritoriju, čime je "zaradila" nadimak "Hanoi Jane".

U svojoj autobiografiji piše da je nevinost izgubila s glumcem Jamesom Franciscusom s 18 godina. U svom je životu imala puno zgodnih frajera pa je tako hodala s menadžerom automobilskih utrka Giovannijem Volpijem, producentima Joséom Antoniom Sainzom de Vicuñom i Sandyjem Whitelawom, kao i glumcima Warrenom Beattyjem, Peterom Mannom, Christianom Marquandom i Williamom Wellmanom mlađim.

Sa svojim prvim suprugom, francuskim filmskim redateljem Rogerom Vadimom, vjenčala se 14. kolovoza 1965. u Las Vegasu. Zajedno su dobili kćer Vanessu Vadim, rođenu 28. rujna 1968., nazvanu po glumici i aktivistici Vanessi Redgrave. Sredinom 1972. priznala je da su razdvojeni i da su ostali u prijateljskim odnosima. Početkom 1970-ih Fonda je imala afere s političkim organizatorom Fredom Gardnerom i glumcem Donaldom Sutherlandom, s kojim je glumila u filmu "Klute". Tri dana nakon razvoda od Vadima, Fonda se udala za aktivista Toma Haydena. S Haydenom se zaručila u ljeto 1972. i bila je trudna tri mjeseca kad su se vjenčali. Njihov sin, Troy O'Donovan Garity, rođen je 7. srpnja 1973. u Los Angelesu i dobio je djevojačko prezime svoje bake po ocu, jer su imena "Fonda i Hayden nosili previše prtljage", kako su smatrali njegovi roditelji. Devet godina kasnije, usvojili afroameričku tinejdžericu Mary Luanu Williams, a 1990. godine su se službeno i razveli. Dok je bila odvojena od svog tadašnjeg supružnika, Fonda je bila u sedmomjesečnoj vezi s nogometašem Lorenzom Caccialanzom.

Za svog trećeg supruga, tajkuna kabelske televizije i osnivača CNN-a Teda Turnera, udala se 21. prosinca 1991. godine na ranču na Floridi, a već u siječnju 2000. razdvojili su se i godinu dana kasnije službeno rastali. Patricia Bosworth u biografije Jane Fonde iz 2011. godine napominje da je tijekom karijere zvijezda romantično povezana s brojnim muškarcima, uključujući kolege Alaina Delona, Krisa Kristoffersona i Jimmyja Smitsa, glazbenika Micka Jaggera, snimatelja Svena Nykvista, voditelja Geralda Rivera, kolumnista Roberta Scheera i mnoge druge.

Nedavno je otkrila da boluje od rijetke vrste karcinoma te da mora odlaziti na kemoterapije. U objavi koju je podijelila sa svojih 1,9 milijuna pratitelja na Instagramu, 84-godišnjakinja je rekla da boluje od ne-Hodgkinovog limfoma. Fonda ga je opisala kao "vrlo izlječiv rak... pa se osjećam vrlo sretnom."

Inače, Jane se već prije susrela s karcinomom. 2010. je godine oboljela od karcinoma dojke, a prije toga je patila i od teškog oblika osteoporoze zbog kojeg je morala ugraditi umjetan kuk.

Inače, kao dugogodišnja aktivistica, Fonda je aktivna govornica koja ističe opasnosti klimatskih promjena. 2019. glumica se preselila u Washington D.C. kako bi posvetila svoje vrijeme podizanju svijesti o klimatskoj krizi. Uz to je i velika pobornica borbe za prava životinja. U intervjuu za Well+Good rekla je da pazi na sve što jede i da se svjesno trudi uključiti voće i povrće u svoju prehranu. "Jedem svježe voće i povrće svaki dan. Gotovo da ne jedem meso", rekla je Fonda.