Jared Leto es un rostro muy familiar en la historia reciente del cine. Aunque siempre ha sido el vocalista principal, guitarrista rítmico y compositor de la banda estadounidense Thirty Seconds to Mars, Leto es un actor consumado que ha merecido los numerosos y desafiantes proyectos que ha emprendido a lo largo de su vida. Se le conoce por ser selectivo con sus papeles cinematográficos.

En 1992, Leto se mudó a Los Ángeles para seguir una carrera musical, con la intención de tomar papeles de actuación como actividad secundaria. Las primeras apariciones de Leto en pantalla fueron como invitado en las series de televisión de corta duración Camp Wilder (1992), Almost Home (1993) y Rebel Highway (1994). Sin embargo, su siguiente papel cambiaría todo para Leto. Mientras buscaba papeles cinematográficos, fue elegido para la serie My So-Called Life (1994) (serie de televisión 1994-1995). El personaje de Leto fue "Jordan Catalano", el apuesto holgazán disléxico, el principal interés amoroso de "Angela" (interpretada por Claire Danes). Leto contribuyó a la banda sonora de la serie y causó tal impresión en los productores que pronto se convirtió en un habitual hasta su final.

En otros ámbitos, Leto comenzó a tomar papeles cinematográficos. Su primera película estrenada en cines fue la obra coral How to Make an American Quilt (1995), basada en una novela del mismo nombre y protagonizada por las reconocidas actrices Winona Ryder, Anne Bancroft, Ellen Burstyn, Jean Simmons y Alfre Woodard. La película fue un éxito moderado y, aunque la siguiente película de Leto, The Last of the High Kings (1996), fue un fracaso, Leto consiguió su primer papel protagonista en Prefontaine (1997), basada en el corredor de larga distancia Steven Prefontaine. La película fue un fracaso financiero, pero fue elogiada por la crítica, en particular por Gene Siskel y Roger Ebert. También tuvo un papel secundario en el thriller de acción Switchback (1997), protagonizado por Dennis Quaid, pero la película fue otro fracaso.

El trabajo de Leto fue poco a poco reconocido en Hollywood, y continuó encontrando trabajo en el cine. En 1998, todo cambió para mejor en todos los frentes. Ese fue el año en que Leto fundó la banda Thirty Seconds to Mars, junto con su hermano Shannon Leto, así como Matt Wachter (quien luego dejó el grupo), y tras la incorporación y salida de dos guitarristas, Tomo Milicevic se unió como guitarrista principal y teclista. Además de la formación de su ahora famosa banda, la suerte de Leto en el cine mejoró repentinamente. Fue elegido como protagonista de la película de terror Urban Legend (1998), que contaba la macabra historia de un asesino que mata a sus víctimas al estilo de las leyendas urbanas. La película fue un éxito masivo en taquilla, aunque a la crítica en general no le gustó. Ese mismo año, Leto también consiguió un papel secundario en la película The Thin Red Line (1998). La primera película en casi veinte años del renombrado director Terrence Malick contaba con docenas de actores famosos en el reparto, entre ellos Sean Penn, Woody Harrelson, John Travolta, Nick Nolte y Elias Koteas, por nombrar algunos. La película pasó por mucha edición, dejando a varios actores fuera de la versión final, pero Leto afortunadamente permaneció en la película. The Thin Red Line (1998) fue nominada a siete premios Oscar y fue un éxito moderado en taquilla. La fama de Leto apenas comenzaba. Tuvo papeles secundarios tanto en Girl, Interrupted (1999), de James Mangold, como en el clásico de culto de David Fincher, Fight Club (1999), que trataba sobre la masculinidad, el consumismo, el fascismo y el insomnio. Aunque Edward Norton y Brad Pitt eran los protagonistas, Leto tomó un papel secundario y se tiñó el pelo de rubio. La película sigue siendo aclamada por muchos, pero en aquel momento Leto ya se estaba adentrando más en películas controvertidas. Interpretó un papel secundario, el de "Paul Allen", en la infame American Psycho (2000), protagonizada por Christian Bale, y tuvo el papel protagonista en Requiem for a Dream (2000), de Darren Aronofsky, para la cual Leto tomó medidas agotadoras para prepararse para su papel de un adicto a la heroína que intenta hacer realidad sus planes y escapar del infierno en el que se encuentra. Ambas películas fueron éxitos masivos, aunque recibidas de forma controvertida.

La década de 2000 trajo nuevas oportunidades cinematográficas para Leto. Se reunió con David Fincher en Panic Room (2002), que fue otro éxito para Leto, así como en el épico proyecto personal de Oliver Stone, Alexander (2004). El montaje teatral fue mal recibido en el mercado nacional (aunque recuperó su presupuesto mediante las ventas en DVD y las ganancias internacionales), y aunque se lanzó un montaje final que mejoró mucho la película en todos los aspectos, sigue siendo mal vista por la mayoría de los espectadores. Leto se recuperó con Lord of War (2005), protagonizada por Nicolas Cage como un traficante de armas que envía armas a zonas de guerra, con Leto interpretando a su desafortunado pero más moralista hermano. La película fue una mirada asombrosa a la industria armamentística, pero no fue un gran éxito financiero. La racha de éxitos de Leto se agotó repentinamente cuando actuó en la película de época Lonely Hearts (2006), en la que Leto interpretaba a "Ray Fernandez", uno de los dos infames "asesinos de los corazones solitarios" de la década de 1940. La película fue un fracaso financiero y solo recibió respuestas mixtas. Leto luego experimentó un aumento de peso masivo para interpretar a "Mark David Chapman", el infame asesino de John Lennon, en la película Chapter 27 (2007). Aunque Leto hizo un trabajo fantástico encarnando el comportamiento y los patrones de habla de Chapman, la película fue un fracaso total y también fue un fracaso de la crítica. Fue durante este período que Leto se centró cada vez más en su banda, rechazando películas como la película de la Segunda Guerra Mundial de Clint Eastwood, Flags of Our Fathers (2006).

En 2009, sin embargo, Leto regresó a la actuación con Mr. Nobody (2009). El papel de Leto como "Nemo Nobody" requería que interpretara al personaje hasta los 118 años, incluso mientras se somete a una búsqueda interior sobre si su vida resultó como él quería. La película fue financiada principalmente por financieros belgas y franceses, y tuvo un estreno limitado solo en ciertos países. La respuesta de la crítica, sin embargo, ha elogiado la artisticidad de la película y la actuación de Leto.

Hizo su debut como director en 2012 con el documental Artifact (2012).

Leto sigue siendo el vocalista principal, multiinstrumentista y compositor principal de Thirty Seconds to Mars. Su álbum debut, 30 Seconds to Mars (2002), fue lanzado con críticas positivas pero solo con un éxito limitado. La banda alcanzó fama mundial con el lanzamiento de su segundo álbum A Beautiful Lie (2005). Sus siguientes lanzamientos, This Is War (2009) y Love, Lust, Faith and Dreams (2013), recibieron más éxito crítico y comercial.

Después de un hiato de cinco años sin filmar, Leto regresó a la actuación en el drama Dallas Buyers Club (2013), dirigido por Jean-Marc Vallée y coprotagonizado por Matthew McConaughey. Leto interpretó a Rayon, una mujer transgénero adicta a las drogas con SIDA que se hace amiga del personaje de McConaughey, Ron Woodroof. La actuación de Leto le valió un Premio de la Academia, un Globo de Oro y un Premio del Sindicato de Actores por Mejor Actor de Reparto. Para interpretar su papel con precisión, Leto perdió 30 libras, se afeitó las cejas y se depiló todo el cuerpo. Declaró que la interpretación se basó en sus encuentros con personas transgénero mientras investigaba el papel. Durante el rodaje, Leto se negó a salir del personaje. Dallas Buyers Club recibió una aclamación crítica generalizada y se convirtió en un éxito financiero, lo que resultó en varios reconocimientos para Leto, quien fue galardonado con el Premio de la Academia al Mejor Actor de Reparto, el Globo de Oro al Mejor Actor de Reparto - Película, el Premio del Sindicato de Actores a la Mejor Actuación de un Actor Masculino en un Papel Secundario y una variedad de premios de círculos de críticos de cine por el papel.

En 2016, interpretó al Joker en la película de supermalvados Suicide Squad (2016).

Leto es considerado un actor de método, conocido por su constante devoción e investigación de sus papeles. A menudo permanece completamente en el personaje durante la duración de los rodajes de sus películas, incluso hasta el punto de afectar negativamente su salud.