Йенс Харцер родился 14 марта 1972 года в городе Висбадене, Германия. Учился в «Otto-Falckenberg-Schule» в Мюнхене. С 1993 года начал работать в театре в ансамбле с Дитером Дорном. Вместе они выступали в Баварском государственном театре и в театре «Kammerspiele».

Театральная деятельность Йенса неоднократно была отмечена критиками и специалистами, в 2000 году Йенс получил Венскую театральную премию «Нестрой» в номинации «Лучший дебют».

В 2003 году он был удостоен премии «Kurt-Meisel-Preis», а в 2008 году был выбран «Актером года» по версии журнала «Fachzeitschrift Theater». В этом же году Йенс исполнил главную роль в постановке «Преступление и наказание» по роману Достоевского в Зальцбурге.

В 2005 году актер сыграл Мартина в фильме Ханса-Кристиана Шмида «Реквием». В 2006 году Харцер сыграл главную роль в драматическом фильме «Страхование жизни», за что получил премию «Святого Георгия» в номинации «Лучшая мужская роль» на Московском Международном кинофестивале. В 2009 году актер снялся в фильме «Тот же, но совсем другой», а в 2015 году сыграл в фильмах «Голый среди волков» и «Номер семь».

В 2016 году вышел в прокат фильм «Прекрасные дни в Аранхуэсе», режиссёра Вима Вендерса, в котором Харцер сыграл роль писателя, который наблюдает за главными героями и воображая в своей голове диалоги - записывает их на бумаге. Автор одноименной пьесы, которая легла в основу сценария фильма «Прекрасные дни в Аранхуэсе», Питер Хандке играет в ленте роль садовника. Картина снята на французском языке, это язык оригинала пьесы. В производстве приняли участие компании из Франции и Германии. Мировая премьера картины прошла на Международном кинофестивале в Венеции в 2016 году.