Джейми родился в городке Маршалл в штате Мичиган, однако вырос он в соседнем штате Индиана. Окончил университет Индианы, получив диплом по русскому языку и литературе.

В 1981 году 24-летний Джейми отправился на Виргинские острова (вероятно Американские Виргинские острова) «I instead ended up going to the Virgin Islands in 1981 to learn how to sail.», где работал в сфере аренды яхт. Через шесть месяцев у него уже была своя яхта, лицензия на управления яхтой и бизнес по аренде дайв-бота.

После нескольких лет и 3000 погружений такая работа перестала казаться Джейми увлекательной. Он стал искать какое-то новое дело, которое бы не могло наскучить. Он заинтересовался спецэффектами.

Джейми начал в компании Eoin Sprott Studio Ltd., которая находилась в Нью-Йорке, районе Астория Квинса. Студия была известна тем, что создавала технические приспособления для ранних фильмов Вуди Аллена, таких как фантастическая комедия 1973 года Спящий. Поначалу он занимался там уборкой мастерской и переноской вещей, но в конце концов приступил к более интересной работе. Он выполнял работы по дереву и гипсокартону.

Однако Джейми хотелось работать на съёмках художественных фильмов. В течение четырёх лет он работал в команде, создававшей атрибутику и бутафорию к фильмам Арахнофобия (1990) и Обед нагишом (1991).

В Сан-Франциско работал в компании по спецэффектам Colossal Pictures. 16 лет спустя, в начале 2000-х Джейми открыл собственную фирму по спецэффектам M5 Industries.

Джейми Хайнеман и Адам Севидж участвовали в создании спецэффектов для таких фильмов как Матрица (1999) и Звёздные войны I и II.

В области рекламы на телевидении созданные им модели и эффекты можно увидеть в рекламных роликах известных торговых марок, таких как Nike и 7Up. Для 7Up он сконструировал «танк» — вездеход, торгующий напитком (и стреляющий им), а для Nike — двухколёсную футбольную бутсу в натуральную величину, способную самостоятельно передвигаться по полю.

В 2002 году начал работать над созданием программы Разрушители легенд (англ. MythBusters), первый выпуск которой был показан 23 января 2003 года.