Jason O'Mara protagoniza la serie de la Fox «Terra Nova». Este drama de ciencia ficción, del que es productor ejecutivo Steven Spielberg, se estrenó en Estados Unidos en septiembre de 2011. La serie narra las andanzas de la familia Shannon en la décima peregrinación de colonos hasta Terra Nova, la primera colonia establecida en la era prehistórica, como parte de un audaz experimento para salvar la raza humana. En ella, O'Mara interpreta al patriarca del clan, Jim Shannon.

O'Mara debutó en la televisión en 2001 en el papel del teniente Thomas Meehan, en la miniserie de la cadena HBO «Hermanos de Sangre», un éxito de crítica avalado por un premio Emmy. Al año siguiente, O'Mara obtuvo uno de los papeles protagonistas de la serie de espionaje «La agencia», para la CBS. Posteriormente siguió consolidándose con papeles estables en varios arcos argumentales de series de éxito como «Anatomía de Grey», «Men in Trees» y «The Closer». En 2006, protagonizó junto a Kyle MacLachlan el drama criminal «Proyecto: Justicia»).

En 2007, O'Mara debutó en el cine junto a Milla Jovovich en Resident Evil: Extinction. En 2008 volvió a la televisión en el papel del famoso detective y viajero del tiempo Sam Tyler, para la adaptación estadounidense de la serie británica «Life on Mars». Aunque la serie sólo permaneció en antena una temporada, O'Mara recibió excelentes críticas por su trabajo.

O'Mara, que nació y creció en Irlanda, era un entusiasta jugador de rugby que nunca se había propuesto ser actor. Fue tras una lesión deportiva cuando empezó a actuar. Mientras se recuperaba de su lesión, O'Mara se presentó a unas pruebas para una obra de teatro escolar y consiguió un papel. La emoción de la noche del estreno selló su futuro, y su antigua pasión por el deporte se volcó en la interpretación. Tras el instituto, estudió Arte Dramático en el Trinity College de Dublín.

Entre sus trabajos para la televisión británica se encuentran las series «Playing the Field» (ganadora de un premio BAFTA de la Academia Británica de las Artes Cinematográficas y de la Televisión), «Berkeley Square», y la popular «Monarch of the Glen».

En la escena londinense, O'Mara ha trabajado en la obra Popcorn en el Apollo Theatre, El judío de Malta (de Christopher Marlowe), en el Almeida Theatre, y The School for Scandal (de Richard Brinsley Sheridan), con la Royal Shakespeare Company. También se unió a un elenco que incluía a Ian Holm de la premiada producción de Retorno al hogar (de Harold Pinter), que se estrenó en Dublín, Londres y en el Lincoln Center de Nueva York. O'Mara ha sido nominado como mejor actor secundario en los Premios del Teatro Irlandés 2002, por su trabajo en Bash, obra escrita y dirigida por Neil LaBute. Tras volver al teatro londinense en 2010, O'Mara protagonizó Serenading Louie en el internacionalmente famoso Donmar Warehouse de Covent Garden.

O'Mara está casado con la actriz Paige Turco, con la que tiene un hijo, David. La familia vive a caballo entre Nueva York y Los Ángeles, y viaja con frecuencia a Irlanda.