Il fait ses débuts au cinéma en 1986 dans Solar babies avant de se faire remarquer l'année suivante dans Génération perdue en vampire adolescent aux côtés d'une autre future star, Kiefer Sutherland.
Commence alors une carrière où il enchaîne les premiers rôles : soldat dans La Bête de guerre (1988), ex-boxeur dans After dark, my sweet (1990), il casse son image de beau brun ténébreux en 1991 avec Rush dans lequel il interprète un flic qui tombe dans la drogue aux côtés de Jennifer Jason Leigh.
Il est par ailleurs le père d'un enfant conçu par fécondation in vitro, avec sa compagne Danielle Schreiber. Après leur séparation, Jason Patric s'est vu dénier en 2012 ses droits parentaux par la justice californienne, attendu que sa compagne et lui ne s'étaient jamais mariés et que l'acteur, faute d'avoir officiellement reconnu l'enfant, n'avait par conséquent qu'un statut de donneur de sperme. Jason Patric est alors devenu l'un des protagonistes d'une campagne menée auprès de la Législature de l'État de Californie, dans le but de faire reconnaître les droits parentaux des personnes dans sa situation[1]. Lui-même a fait annuler en appel le jugement qui l'avait débouté, la cour ayant tenu compte des rapports qu'il avait entretenus avec l'enfant après la naissance de celui-ci[2].