Джейн Медоуз (урожденная Джейн Коттер) появилась на свет 27.09.1919 в китайской провинции Хубэй. Её родители — американские епископальные миссионеры, преподобный Фрэнсис Джеймс Медоуз Коттер и его жена Ида Миллер Коттер (в девичестве Тейлор).
У Коттеров было ещё три ребёнка — младшая сестра Джейн Одри Мидоуз и два старших брата. В начале 1930-х годов семья возвратилась в США. Коттеры поселились в Шароне, штат Коннектикут, где преподобный был назначен настоятелем Церкви Христа Спасителя.
Как актриса Джейн Медоуз дебютировала на Бродвее в постановке «Снова весна» в 1941-м. Затем последовали роли в спектаклях «Еще одна история любви» (1943), «Шансы Миссис Оукли» (1944), «Много счастливых возвращений» и «Поцелуй их за меня» (1945). Вскоре актрису заметили продюсеры компании MGM и предложили ей контракт.
Первая лента с участием Медоуз вышла в кинопрокат в 1946-м, это фильм-нуар «Подводное течение» с Кэтрин Хепберн и Робертом Тейлором в главных ролях. Она снималась также в нуар-триллере «Леди в озере» (1946) с Робертом Монтгомери и Одри Тоттер, детективном мюзикле «Песня тонкого человека (1947) с Уильямом Пауэллом и Мирной Лой, драме «Очарование» (1948) с Дэвидом Нивеном и Терезой Райт, исторической мелодраме «Давид и Вирсавия» (1951) с Грегори Пеком, Сьюзен Хэйуорд и Рэймондом Мэсси.
Несмотря на определённую востребованность, головокружительной карьеры в кино Джейн Медоуз не сделала, вследствие чего она начала активно работать на телевидении. И здесь её ждал настоящий успех. Она стала одной из самых блестящих личностей Голливуда в телевизионных и эстрадных программах.
Она была приглашенной участницей таких популярных телевизионных шоу, как The Name's the Same, Masquerade Party, What's My Line, To Tell the Truth и Password. Какое-то время Медоуз была постоянным участником популярнейшего шоу I've Got a Secret.
Она была замужем за актёром Стивом Алленом – с 1954 года до его смерти в 2000 году. У них был один сын, Билл. Вместе с ними также жили трое детей Аллена от первого брака: Стивен-младший, Брайан и Дэвид. Супруги часто работали вместе в телевизионных постановках и эстрадных шоу.
В 1998-м они сыграли спорящую пожилую пару в эпизоде Shaggy Dog, City Goat сериала «Убойный отдел», а в 1999-м супруги появились вместе в эпизоде The Roast сериала «Диагноз: Убийство». Это было последнее появление Стива Аллена на экране.
Медоуз вела активный образ жизни до 2009 года, когда она упала и сломала бедро. После этой травмы актриса не смогла до конца оправиться.
Она умерла 26 апреля 2015 года от естественных причин в своем доме в Энсино, штат Калифорния, в возрасте 95 лет. Похоронена в Мемориальном парке Форест-Лоун на Голливудских холмах, рядом со Стивом Алленом.