ولد في 19 ديسمبر/ كانون الأول 1980 بولاية كاليفورنيا الأميركية

نشأ في أسرة فنية فوالده هو المخرج ستيفن غيللينهال، ووالدته هي كاتبة السيناريو نعومي فونر، اما شقيقته فهي الممثلة ماغي غيللينهال التي شاركته فيلم الخيال والاثارة Donnie Darko الذي عرض العام 2001 وهو واحد من أشهر أعمال غيللينهال.

يتمتع بموهبة غريزية تسبق سنوات عمره وهو يسير بخطى حثيثة تجاه النجومية المطلقة. جذب انتباه المشاهدين والنقاد من خلال سلسلة من الأدوار القوية جاء أحدثها في فيلم "بروكباك ماونتين" الفيلم المثير للجدل، الذي يستعرض قصة حب رومانسية بين اثنين من رعاة البقر.

كانت بداياته في العام 1991 مع فيلم City Slickers، إذ قام فيه بدور صغير حصل عنه على استحسان الفنان القدير وثناء من أب الشاشة بيلي كريستال، كما أكسب غيللينهال حب الجمهور واعجابهم.

أول بطولاته جاءت في العام 1999 مع فيلم October Sky وهو فيلم مبني على قصة حقيقة لمهندس وكالة ناسا هومر هيكمان الابن. لعب الممثل الناشئ الدور بحرفية عالية على رغم خبرته القليلة، وهو ما جعل الأضواء تسلط عليه على رغم أنه لم يلفت الانظار مسبقا.

آخر أعماله فيلم Proof إلى جانب غوينيث بالترو، وفيلم Jarhead وفيلم Zodiac