È il secondo di quattro figli; il fratello maggiore, Josh, è un pilota USAF. Ha passato la sua prima infanzia a Traverse City, nel Michigan; successivamente è emigrato nello stato di Kansas con la madre dopo il divorzio dei genitori. Quando la madre morì per complicanze del Lupus eritematoso sistemico, a metà degli anni settanta, andò a vivere con il padre e la madre adottiva a Santa Barbara, California. Successivamente si sono trasferiti a Rockford (Iowa), nel 1986.
Davies frequentò la American Academy of Dramatic Arts di Pasadena in California. Il suo primo ruolo degno di nota è una piccola parte in un episodio di Singer & Sons del 1990. Nel 1992 apparve in due episodi di Blue Jeans. Ebbe anche piccoli ruoli nel film per la TV Il giustiziere della NBC. Tra i pochi ruoli sostanziosi che si aggiudicò a quei tempi vi fu il ruolo di co-protagonista giovane nel thriller TV Guncrazy e l'apparizione come ospite in Melrose Place.
Nel 1993 Davies apparve in una pubblicità televisiva per le automobili Subaru, nella quale il suo personaggio comparava il veicolo al punk rock. Lo spot venne notato da molti direttori di casting e dalle forze dell'industria del cinema. Dopo poco tempo cominciarono ad arrivare a Jeremy Davies alcune sceneggiature per cinema. Cominciò a costruirsi un repertorio in ruoli da comprimario caratterista in film come Twister, e nel 1998 ebbe un ruolo chiave nel film epico di guerra di Steven SpielbergSalvate il soldato Ryan, quello di un linguista esperto di francese dell'esercito statunitense, poco dopo lo sbarco in Normandia, Francia. La performance di Davies venne apprezzata, e successivamente ha avuto ruoli importanti in numerosi film degni di interesse: tra questi Solaris di Steven Soderbergh assieme a George Clooney.
