Estudió en la Palisades High School. Desde la secundaria, Abrams quiso estudiar cine, se inscribió en el Sarah Lawrence College, por consejo de su padre. A los 16 años ya había ganado experiencia en el terreno, además de las enseñanzas de sus padres. Compuso la música para Don Dohler, de la película de 1982 Nightbeast. Luego fue socio de Jill Mazursky, el trabajo fue adquirido por Touchstone Pictures, fue la base para Taking Care of Business, película producida por Abrams, en donde los protagonistas son Charles Grodin y James Belushi. Luego produjo otra cinta llamada: A propósito de Henry, y Eternamente joven, protagonizada por Mel Gibson.
Participó en la creación del guion de la comedia Gone Fishin’, protagonizada por Joe Pesci y Danny Glover. En el año de 1994, fue miembro de los Propellerheads con Rob Letterman, Loren Soman y Andy Waisler, un grupo experimentando con animación por tecnología de ordenador. Su trabajo fue tan bueno que ganaron un contrato con Jeffrey Katzenberg para desarrollar la animación de la película Shrek.
Abrams trabajó en el guion de Armageddon junto al productor Jerry Bruckheimer y el director Michael Bay. Ese mismo año, debutó como cocreador con Matt Reeves en producciones de televisión como Felicity, que llegó hasta la cuarta temporada en la cadena WB. Abrams fue el creador y productor ejecutivo de la serie Alias y productor ejecutivo de Lost (también compuso la apertura musical de las dos). Luego, coescribió la adaptación para televisión de Historia de dos ciudades. En 2001, coescribió y produjo Paseo de la alegría.
Años después, se desempeñó como productor ejecutivo de What About Brian y Seis grados. Abrams dirigió y escribió el piloto de dos partes para Perdida y permaneció activo como productor de la primera mitad de la temporada. Abrams dio una conferencia en el TED en 2007.
Debutó como director con la cinta de acción Misión imposible 3, protagonizada por Tom Cruise. La cinta que tuvo por productora a Paramount Pictures fue todo un éxito en taquilla logrando recaudar $397.850.012. En 2009 produjo junto con el cocreador de Lost, Damon Lindelof. Abrams fue productor ejecutivo y coescribió, junto con Roberto Orci y Alex Kurtzman, la serie Fringe para la FOX, para la que también compuso el tema musical. Su trabajo tuvo un reconocimiento en el 2009 en los MTV Movie Awards por el corto digital Cool Guys Do not Look Explosions. NBC adquirió Undercovers, de Abrams, primera serie dramática para la temporada 2010-11. Sin embargo, fue cancelada posteriormente por la cadena.
En 2010 escribió y dirigió: Super 8 para Paramount, se trata de película de ciencia ficción coproducida por Steven Spielberg y Br yan Burk
Se cree que está asumiendo la dirección de Man of Steel 2, producción que aún no tiene fecha de estreno. La colección de Spider-Man que guioniza Abrams ha generado muchas polémicas y tienen gran expectativa por las atrevidas decisiones que el superhéroe toma. Una de las principales motivaciones fue la muerte de su amada por culpa del nuevo villano, Cadaverous, Parker comenzaría una nueva vida como empresario.