Hijo del productor Jack Schwartzman y de la actriz Talia Shire, Jason Schwartzman es miembro de uno de los grandes clanes cinematográficos de la historia del cine, no en vano es sobrino de Francis Ford Coppola y primo de Sofia Coppola y Nicolas Cage. Considerando sus raíces su vocación por el séptimo arte es tardía. Lo suyo era la música, y triunfó como batería del grupo Phantom Planet en el que militó desde los 14 años. Las perspectivas de la banda eran buenas, pero finalmente a Jason le pudieron los genes y acabó abandonando la música para seguir los pasos de su familia y dedicarse a la interpretación.

Debutó en la gran pantalla con Academia Rushmore, y no tardó en forjarse un prestigio como actor de carácter en películas como Extrañas coincidencias, Embrujada, María Antonieta, Viaje a Darjeeling (de la que es, además, coautor del guion), Hazme reír, Al encuentro de Mr. Banks, El gran hotel Budapest o Big Eyes, entre otras. Ha participado además como compositor en diversas bandas sonoras y como productor, puntualmente, del documental Teenage y de la serie Mozart in the Jungle. También ha probado como actor de doblaje en películas de animación como Fantástico Sr. Fox y Klaus.