Якоб Бернулли родился 27 декабря 1654 года в городе Базель. Родители его были преуспевающими фармацевтами.
В юном возрасте увлекся математикой, изучал ее вначале самостоятельно, затем совершил много поездок по Европе, для того чтобы встретиться с великими математиками своего времени. Поддерживал отношения с Гуком Бойлем, Лейбницем.
Занимался аналитической геометрией, один из основоположников вариационного исчисления. Много сделал для развития теории рядов, дифференциального исчисления, теории чисел, в честь него названы «числа Бернулли».
Увлекался изучением теории вероятности, ввел большое количество современных терминов в этом разделе математики. Именно он сформулировал первый вариант закона больших чисел.
Определил практические варианты применения статистики и комбинаторики. Его именем названо одно из основополагающих в теории комбинаторики положений «распределение Бернулли».
Также увлек математикой своего брата Иоганна. Втроем с Лейбницем они долгое время вели переписку, развивая различные области математики.
Якоб Бернулли имел должность профессора математики и физики Базельского университета, был избран иностранным членом Парижской Академии наук.
Якоб Бернулли умер 16 августа 1705 года в Базеле в возрасте 50 лет. Его вклад в развитие математики трудно переоценить. Благодарные потомки назвали в его честь кратер на Луне.