Syn Jima a Julie Groffových vyrostl v Ronks, malém venkovském městečku na kraji Lancasteru. V roce 2003 promoval na Conestoga Valley High School. Po dokončení studií, se odstěhoval do New Yorku s cílem vybudovat si hereckou kariéru. Aby se udržel finančně nad vodou, musel nejdříve pracovat jako číšník v restauraci Pekelná kuchyně (Manhattan) a jako sociální pracovník na divadelních táborech pro děti.
Jonathan postupně začal dostávat také televizní nabídky. Objevil se například v ONE LIFE TO LIVE, ale jeho postava Henryho Macklera, školního střelce, musela být po masakru na Virginia Tech v roce 2007 odstraněna. O rok později, v roce 2008, si Groff zahrál v televizním dramatu PRETTY/ HANDSOME vedle Josepha Fiennese a Roberta Wagnera. Skutečný průlom v jeho kariéře nastal až při ztvárnění Michaela Langa ve filmu o historii festivalu Woodstock, TAKING WOODSTOCK.
Miláčkem dívčích srdcích se stal hlavně díky roli Jesse St. Jamese v seriálu GLEE.