Les deux membres fondateurs du groupe sont le guitariste et chanteur Jim Adkins et le batteur Zach Lind, amis de longue date originaires de la ville de Mesa, dans l'Arizona. Ils forment Jimmy Eat World en 1994 avec Tom Lindon, guitariste, et Mitch Porter, bassiste. Leur influences notoires sont issues des mouvances noise rock et post punk (The Jesus and Mary Chain, Fugazi, etc).
Après avoir écumé les scènes de la région de Phoenix, le groupe publie un premier album Jimmy Eat World, sur le label Wooden Blue Records. Le départ du bassiste est comblé par l'arrivée de Rick Burch alors que le succès croissant attire des labels de la stature de Capitol chez qui le groupe publie Static Prevails en 1996.
Au fil des années, avec l'appui des radio rock alternatives américaines, Jimmy Eat World devient le chef de file de l'emo rock, mélange de power-pop mélancolique et de punk, prenant la suite de Fugazi aux côtés de leurs compatriotes Green Day et Weezer. Les albums Clarity (1999) et Bleed American (le titre de ce dernier, sorti en 2001, sera jugé trop dur et rebaptisé Jimmy Eat World en raison du traumatisme lié au 11 septembre) contiennent leur premiers succès radiophoniques, comme « Lucky Denver Mint », « The Middle » et « Sweetness ».
Jimmy Eat World publie Futures en 2004. Cette fois, le groupe est attendu et l'album se classe immédiatement en tête des ventes de rock alternatif, et grâce aux hits « Pain » et « Work » il devient disque d'or. Chase This Light, sorti en 2007, est produit par une star de l'époque post-grunge, Butch Vig (il a oeuvré pour Nirvana, The Smashing Pumpkins et Sonic Youth). Invented, le septième album, est sorti en septembre 2010.