D'abord diplômée de la Grundy Senior High School .
Jayma Mays est ensuite allée à l'université de Radford où elle obtient un diplôme en arts de la scène.
La jeune actrice se fait remarquer dans la série
Ugly Betty avant d'apparaître à plusieurs reprises dans la série
Heroes dans laquelle elle interprète une serveuse à la mémoire absolue qui fait chavirer le cœur de Hiro Nakamura. Outre la télévision,
Jayma Mays joue dans des films comme
Big Movie ou
Red Eye - Sous Haute Pression pour, en 2011, donner la réplique à Neil Patrick Harris dans l'adaptation de la bande dessiné
Les Schtroumpfs. Au même moment, la comédienne fait partie du casting de la série musicale à succès
Glee.