Jay Baruchel wurde am 9. April 1982 in Ottawa im kanadischen Bundesstaat Ontario unter dem Namen Jonathan Adam Saunders Baruchel als Sohn eines Antiquitätenhändlers und einer Schriftstellerin geboren. Seit seinem 13. Lebensjahr steht Jay bereits vor der Kamera und seine erste Rolle hatte er auch gleich 1995 in der kanadischen TV-Serie „Are You Afraid Of The Dark?“. Ein Jahr lang moderierte er mit Elisha Cuthbert die Kinder-Sendung „Polpular Mechanics for Kids“. Sein Spielfilm-Debüt gab er in Cameron Crowes oscar-prämierter Musical-Komödie „Almost Famous – Fast berühmt“ (2000), bei dem er eine kleine Nebenrolle hatte. Vier Jahre später zählte er neben Clint Eastwood, Morgan Freeman und Hillary Swank zum Cast von „Million Dollar Baby“, das ebenso mit einem Oscar als bester Film ausgezeichnet wurde. In den folgenden Jahren war er auch in zahlreichen Serien wie „Just Legal“ oder „Numb3ers“ in kleinen Nebenrollen zu sehen. Danach spielte Baruchel in „Beim ersten Mal“ (2005) an der Seite von Jason Segel und Seth Rogan, sowie in Ben Stillers „Tropic Thunder“ (2008) mit Jack Black, Nick Nolte und Robert Downey Jr. und in „Goon“ mit Seann William Scott und Liev Schreiber, bei dem er zusammen mit Evan Goldberg an dem Drehbuch schrieb. 2002 produzierte er den Kurzfilm „Edgar and Jane“, bei dem er sich sowohl für das Drehbuch, als auch für die Regie und den Schnitt verantwortlich zeigte.

Heute lebt Jay Baruchel mit seiner Verlobten Alison Pill, die ebenfalls Schauspielerin ist, im kanadischen Montreal.