Després d'una carrera modesta com a actriu a Anglaterra i del seu divorci amb el compositor John Barry amb qui havia tingut una filla, Kate, va decidir anar-se'n cap a França el 1967. Fou aleshores quan va conèixer el cantautor Serge Gainsbourg que va impulsar la seva trajectòria artística i amb qui tingué la seva segona filla, Charlotte Gainsbourg, que és actriu de cinema.
Com a cantant, la seva cançó més coneguda és potser el duet Je t'aime... moi non plus, cantada amb Gainsbourg, que esdevingué un èxit internacional i va assolir la primera posició de vendes al Regne Unit.[1] A partir dels anys 1970, s'imposà com a actriu gràcies a les comèdies de Claude Zidi i de Michel Audiard. La seva tercera filla, Lou Doillon (nascuda el 1982), que tingué amb el director de cinema Jacques Doillon, parella de Birkin entre 1980 i 1992, és cantant i actriu.
Jane Birkin va néixer el 14 de desembre de 1946 al barri de Marylebone, situat al centre de Londres, al si d'una família burgesa. La seva mare, Judy Campbell (1916-2004) era actriu i el seu pare, David Birkin (1914-1991), comandant de la Royal Navy.[3]
Tenia un germà gran, Andrew Birkin, que és actor, guionista i director de cinema i una germana petita, Linda.
Va començar la carrera d'interpretació als 17 anys i aviat va conèixer John Barry, qui li va donar el seu primer paper en el musical Passion FlowerHotel, en 1965. Es van casar poc després i Jane va tenir la seva primer filla, Kate, el 1967. Quan tenia 20 anys, va emergir en plena escena del Swinging London gràcies a una breu aparició en la pel·lícula Blow Up,[4] d'Antonioni, que va ser guardonada en el Festival de cinema de Cannes. Més tard, va fer una altra prova a França, per a la pel·lícula Slògan, del director Pierre Grimblat.[5] Allí es trobava l'actor francès –i enfant terrible– Serge Gainsbourg, qui va fer plorar Jane en la prova davant la cambra. Va aconseguir el paper i va començar una apassionada història d'amor amb Gainsbourg.[6]
La parella Birkin-Gainsbourg es va fer famosa mundialment: eren cool i alternaven locals bohemis de moda a París i Londres. Van gravar junts la cançó Je t’aime… moi non plus, en la qual Jane va donar curs a tot l'erotisme del qual va ser capaç. El tema va aparèixer en el disc de 1969 Jane Birkin-Serge Gainsbourg. I va ser censurat en molts països (entre els quals Espanya, Itàlia i Anglaterra) per ser massa explícit sexualment;[7][8] però, així i tot, va ser un gran èxit i va vendre un milió de còpies en pocs uns mesos. La parella i el seu desinhibit amor es van fer omnipresents, i les seves fotos junts van recórrer el món. El 1971 va néixer la seva primera i única filla de junts: Charlotte Gainsbourg. El 1975 els amants van tornar a l'ull de l'huracà amb la pel·lícula Je t’aime…moi senar plus, dirigida per Gainsbourg i en la qual l'artista explorava l'ambigüitat sexual i andrògina de Jane.
A principis dels anys 1980, Jane va deixar a Serge, i se’n va anar a viure amb el director de cinema Jacques Doillon. Fruit d'aquesta relació va néixer Lou.[9]
Aquest mateix any, el director executiu de Hermès, Jean-Louis Dumas, va coincidir al costat de Birkin en un vol de París a Londres.
Jane Birkin es caracteritzava per portar sempre cistelles tradicionals de vímet com a bossa de mà. Quan va acabar el vol i Jane sortia del seu seient, li va caure la cistella i tot el que duia dins es va escampar pel terra de l'avió, ja que la cistella era oberta. Dumas li digué que perquè no duia una bossa amb cremallera i ella li digué que no li n'agradava cap. El dissenyador li va prometre que en crearia una que sí que li agradaria. I així, el 1984, la prestigiosa signatura francesa va llançar una bossa de pell negra per a ella: l'avui cobejat BirkinBag.[10]
En 1990, Gainsbourg –que ja no era la seva parella, però sí el seu productor musical– va tornar a dedicar un disc d'amor a Jane: Amours des feintes. Va ser l'últim. El que fos parella de Birkin durant 12 anys i pare de Charlotte, va morir el 2 de març de 1991. Només tres dies més tard, va morir també el seu pare, David Birkin. La tristesa va embargar la cantant i actriu anglesa, ja que els seus dos herois havien desaparegut. Jane Birkin va fugir durant alguns anys de l'escena pública i va dipositar totes les seves energies a causes humanitàries. No va ser fins a 1998 quan va publicar el seu primer disc sense Serge Gainsbourg. Fins que es va morir, va continuar component música i va col·laborar habitualment amb artistes com Manu Chao, Brian Molko, Caetano Veloso, Bryan Ferry o Françoise Hardy.