Une "Melody" pour Gainsbourg.

Jane Mallory Birkin nait le 14 décembre 1946 à Londres, fille du commandant de marine David Birkin (1914-1991), héros de guerre, et de la comédienne Judy Campbell (1916-2004). qui fut la muse du dramaturge Noël Coward.

Jane Birkin débute à l'écran dans Le Knack... et comment l'avoir (1965) de Richard Lester ; ce film deviendra l'emblème du "Swingin'London" et fera connaitre deux autres actrices débutantes, Jacqueline Bisset et Charlotte Rampling.

Suivra Blow Up (1966) de Michelangelo Antonioni qui remportera la Palme d'or à Cannes. Jane Birkin épouse le compositeur John Barry dont elle aura une fille, Kate, mais le couple divorcera très vite.

L'actrice décide alors de tenter sa chance en France. Ses essais pour le film de Pierre Grimblat Slogan se passent mal, elle se met à pleurer. Mais contre toute attente elle obtient le rôle. Lors du tournage elle fait la rencontre du compositeur du film, Serge Gainsbourg. Le premier contact est décevant, mais très vite une idylle se noue entre la jeune britannique et "l'homme à tête de chou".

Jane devient la muse de Gainsbourg, qui écrira des duos comme "69, année érotique", ainsi qu'un album-concept, "Melody Nelson" sur l'histoire d'amour sulfureuse entre un homme et une collégienne anglaise.

Au cinéma, on retrouve l'actrice dans La Piscine de Jacques Deray et Les Chemins de Katmandou d'André Cayatte, sortis tout deux en 1969.

Le couple Gainsbourg-Birkin a une fille, Charlotte, en 1971. Après le tournage du film Le Roman d'un voleur de chevaux (1971), Jane délaisse sa carrière d'actrice pour élever ses enfants. Elle ne reprend le chemin des plateaux qu'en 1973 pour jouer au côté de Brigitte Bardot (une ex de Gainsbourg !) dans Don Juan 73 ou Si Don Juan était une femme de Roger Vadim.

En 1975, Serge Gainsbourg réalise son premier film, Je t'aime moi non plus. Bien que ce long-métrage fasse scandale (il aborde les thèmes de l'ambiguïté sexuelle et de la sodomie), Jane qui en a le rôle principal est nominée pour le César de la meilleure actrice.

Dans les années 70 et 80, la jolie britannique tourne beaucoup, notamment des comédies avec Pierre Richard (La Moutarde me monte au nez -74, La Course à l'échalotte -75). Elle est également la partenaire de Jacques Durtonc dans Le Mouton enragé (74), de Patrick Dewaere dans Catherine et compagnie (1975),  de Gérard Depardieu dans Sept morts sur ordonnance (1975).

En 1978, elle joue aux côté du "gratin" du cinéma britannique dans Mort sur le Nil de John Guillermin, et retrouvera l'univers d'Agatha Christie dans Meurtre au soleil de Guy Hamilton en 1982.

En 1980, lasse de l'alcoolisme et de la violence de Serge Gainsboug, Jane quitte son compagnon. Tout deux resteront toutefois suffisamment proches pour que la comédienne continue d'interpréter ses chansons. Elle rencontre Jacques Doillon avec qui elle se met en ménage. Ils auront une fille, Lou, mais se sépareront en 1992.

En 1985, Jane Birkin débute sur les planches dans La Fausse suivante de Marivaux mise en scène par Patrice Chéreau, aux côtés de Michel Piccoli et Didier Sandre.

Elle jouera ensuite dans la pièce L'Ex-femme de ma vie (1988) de Josianne Balasko avec Thierry Lhermitte, dans Quelque part dans ma vie (1990)  d'Israël Horowitz avec Pierre Dux, dans la comédie L'Aide-mémoire (1993) de Jean-Claude Carrière avec Pierre Arditi. On la retrouve même à l'affiche de la pièce Les Troyennes d'Euripide au Théâtre National de Londres en 1995.

En 1999 la pièce qu'elle a écrit,  Oh pardon, tu dormais, est mise en scène par Xavier Durringer au Théâtre de la Gaîté-Montparnasse.

Le 2 mars 1991, Serge Gainsbourg décèce d'une crise cardiaque à son domicile. Le jour de ses obsèques, Jane perd son père David.

Au grand écran, bien que La Fille prodigue (1980) tourné par son nouveau compagnon connait un échec, Jane enchaine le cinéma "populaire" (Circulez, y'a rien à voir de Patrice Lecomte en 83, Le Garde du corps de François Leterrier en 84) et le "film d'auteur" (L'Amour par terre de Jacques Rivette - 83, La Pirate de Doillon - 84).

En 1988 sortent Jane B. par Agnès V. documentaire d'Agnès Varda où l'actrice évoque sa carrière, et Soigne ta droite de Jean-Luc Godard.

On la retrouve dans Daddy nostalgie (1990) de Bertrand Tavernier, La Belle Noiseuse (1991) de Jacques Rivette,  Noir comme le souvenir (1995) de Jean-Pierre Mocky, On connait la chanson (1997) d'Alain Resnais...

En 2006 elle signe une première réalisation Boxes, avant de jouer dans Thelma, Louise et Chantal (2010) de Benoît Pétré, puis de retrouver les caméras de Bertrand Tavernier pour Quai d'Orsay (2013). Elle a quelque peu délaissé sa carrière d'actrice depuis, se consacrant surtout à faire vivre le répertoire de Serge Gainsbourg à travers des concerts et des disques. En 2014, elle fait la lecture des textes de son ex-pygmalion dans le spectacle Gainsbourg, poète majeur au Théâtre de l'Odéon.

Le décès de sa fille Kate Barry en 2013 marque le début d'une période difficile pour Jane qui connait de fréquents problèmes de santé (notamment un AVC et un cancer) la poussant à annuler ses concerts. Elle est retrouvée sans vie par son aide-soignant le matin du 16 juillet 2023.