Nato a New York da una famiglia ebraica con origini ucraine e polacche, Eisenberg si fa le ossa sui palcoscenici di Broadway, ottenendo il primo ruolo da protagonista per il cinema nel 2002 con Roger Dodger. Dopo una piccola parte nel film THE VILLAGE (2004), l'anno successivo recita nell'acclamato IL CALAMARO E LA BALENA di Noah Baumbach e nell'horror CURSED del maestro del genere Wes Craven. Nel 2009 ottiene il ruolo di protagonista in ADVENTURELAND, una commedia di Greg Mottola dove Eisenberg recita insieme a Kristen Stewart e Ryan Reynolds, ma è nel 2010 che diventa una star planetaria grazie a THE SOCIAL NETWORK di David Fincher, in cui la sua interpretazione del fondatore di Facebook Mark Zuckerberg gli fa ottenere una nomination all'Oscar e al Golden Globe. Attivo anche come scrittore per il teatro e per testate prestigiose come The New Yorker, lavora con Woody Allen per TO ROME WITH LOVE e a fianco di Mark Ruffalo e Woody Harrelson in NOW YOU SEE ME (2013), mentre lo stesso è in concorso alla Mostra di Venezia con NIGHT MOVES. Tra i suoi ultimi film vanno ricordati THE END OF THE TOUR, dedicato allo scrittore David Foster Wallace, BATMAN V SUPERMAN: DAWN OF JUSTICE, in cui interpreta il cattivo Lex Luthor, e CAFÈ SOCIETY, l'ultimo film di Woody Allen, selezionato per aprire il Festival di Cannes 2016.