Jeff Goldblum iniciou sua carreira no teatro de Nova York após se mudar para a cidade aos dezessete anos. Com seu estilo único de atuação, Goldblum causou impressão nos cinéfilos com pouco mais de uma fala em Annie Hall (1977), de Woody Allen, quando se preocupava por ter esquecido seu mantra. Goldblum passou a aparecer na refilmagem Invasion of the Body Snatchers (1978) e coestrelou com Ben Vereen a série policial Tenspeed and Brown Shoe (1980) antes de uma participação de destaque no clássico filme de elenco The Big Chill (1983).

O ator excêntrico surgiu no igualmente excêntrico filme The Adventures of Buckaroo Banzai Across the 8th Dimension (1984), que se tornou um clássico cult dos anos 1980, estrelou o film noir moderno Into the Night (1985) e depois alcançou um papel de destaque na refilmagem de David Cronenberg, The Fly (1986), que também contou com a atriz Geena Davis, com quem coestrelou dois filmes adicionais: Transylvania 6-5000 (1985) e Earth Girls Are Easy (1988), de Julien Temple.

Goldblum foi o astro improvável de alguns dos maiores blockbusters dos anos 1990: a aventura de dinossauros de Steven Spielberg, Jurassic Park (1993), e sua sequência The Lost World: Jurassic Park (1997), além do filme de invasão alienígena Independence Day (1996). Esses filmes mostraram Goldblum interpretando o tipo de personagens intelectuais com os quais ele passou a ser associado. Mais recentemente, os papéis incluíram participações aclamadas pela crítica em Igby Goes Down (2002) e The Life Aquatic with Steve Zissou (2004), de Wes Anderson. Em 2009, ele voltou à televisão para estrelar sua segunda série policial, Law & Order: Criminal Intent (2001).