Jacob Bernoulli era hermano de Johann Bernoulli y tío de Daniel Bernoulli. Se graduó con un grado de Teología de Basilea en el año 1676. Recibió enseñanza en matemáticas y astronomía contra los deseos de sus padres.

En el año 1676 y 1682 Jacob viajó a lo largo de Francia, Inglaterra y los países nórdicos. Se reunió con Boyle y Hooke en Inglaterra.

Jacob retornó a Suiza y enseñó mecánica en la Universidad de Basilea desde el año 1683. Fue nombrado como profesor de matemáticas en Basilea en el año 1687.

Jacob fue el primero en usar el término integral en el año 1690. Utilizó tempranamente las coordenadas polares y descubrió el isócrono, la curva que se forma al caer verticalmente un cuerpo con velocidad uniforme.

En una disputa matemática con su hermano Johann, inventó el cálculo de las variaciones. También trabajó en la Teoría de la Probabilidad. La distribución de Bernoulli, la ecuación diferencial de Bernoulli. Los números de Bernoulli fueron nominados por Jacob Bernoulli.

Jacob publicó muchos artículos de series finitas.

Con su muerte su puesto en Basilea fue ocupado por su hermano Johann Bernoulli.