Abrams, 1966'da televizyon dünyasında tanınmış isimler olan Gerald W. Abrams ve Carol Ann Abrams (1942-2012) çiftinin çocuğu olarak New York'ta doğdu. Kız kardeşi Tracy Rosen da senaristlik yapmıştır. Los Angeles'ta büyüyen Abrams, Palisades Lisesi'ndeyken tiyatro çalışmalarının aktif bir üyesiydi. Bu sırada 1982 yılında Nightbeast adlı korku filminin müziklerini yaparak sinemada ilk deneyimini yaşadı. Liseden sonra Sarah Lawrence College'da okudu. Üniversitenin son yılında Jill Mazursky ile yazdıkları senaryo, Touchstone Pictures tarafından satın alındı ve 1990 yapımı Taking Care of Business adlı komedi filmine dönüştü. Sonrasında Regarding Henry, Forever Young ve Armageddon gibi filmlerin senaryolarını yazarak Hollywood'da isim yaptı.

1998'de küçük ekrana da yönelen Abrams, Felicity dizisinin senarist ve yapımcısı oldu. Arkasından Alias geldi. 2004'te başlayıp 2010'da biten Lost dizisiyle tüm dünyada milyonlarca insanı ekranlara kilitlemeyi başardı. 2006 yılında ilk sinema yönetmenliği deneyimini Görevimiz Tehlike 3 filmiyle yaşadı. 2008'de Fringe'in de senaristiydi, sonrasında TV çalışmalarını yapımcılıkla sınırladı, Person of Interest ve Westworld gibi dizilere yapımcı olarak destek verdi. Buna karşılık sinemada daha çok yönetmenlik yapmaya başladı. Star Trek (2009), Super 8 (2011), Star Trek: Bilinmeze Doğru (2013) gibi filmlerde yönetmen koltuğuna oturdu. George Lucas'ın ünlü bilimkurgu serisi Star Wars'un 3. üçlemesinin yapımcısı olmasının yanında, 7. filmi Star Wars: Güç Uyanıyor ve 2019'da çıkan 9. filmi de yönetti.

1996'da halkla ilişkiler uzmanı Katie McGrath'la evlendi. Bu evlilikten Henry Abrams (d. 1998), Gracie Abrams (d. 1999) ve August Abrams (d. 2006) adlı 3 çocuğu oldu.