Jenner werd op 30 januari 1815 te Chatham geboren en genoot zijn opleiding aan het University College London. Hij werd in 1837 lid van het Royal College of Surgeons of England (M.R.C.S.), in 1852 Fellow of the Royal College of Physicians (F.R.C.P.), en in 1844 werd hij in Londen M.D.

In 1847 begon hij in het Londense koortsziekenhuis met onderzoek naar gevallen van aanhoudende koorts, waardoor hij uiteindelijk het onderscheid kon maken tussen tyfus en tyfus, waarop zijn reputatie als patholoog voornamelijk berust. In 1850 publiceerde hij zijn boek “On the Identity or Non-Identity of Typhoid and Typhus Fever” (Over de identiteit of niet-identiteit van tyfus en tyfuskoorts). In 1849 werd hij benoemd tot professor in de pathologische anatomie aan het University College, en tevens tot assistent-geneesheer van het University College Hospital, waar hij later geneesheer (1854-1876) en adviserend geneesheer (1879) werd, naast vergelijkbare functies in andere ziekenhuizen. Hij was ook achtereenvolgens Holme Professor of Clinical Medicine en professor in de beginselen en praktijk van de geneeskunde aan het University College London.

Hij werd in 1866-1868 verkozen tot President van de Epidemiological Society, in 1873-1875 van de Pathological Society en in 1875 van de Clinical Society. Hij was president van het Royal College of Physicians van 1881 tot 1888, waar hij in 1853 de Goulstonian Lectures had gehouden. Hij werd in 1864 verkozen tot Fellow of the Royal Society (F.R.S.) en ontving eredoctoraten van de Universiteit van Oxford, de Universiteit van Cambridge en de Universiteit van Edinburgh. In 1861 werd hij benoemd tot Physician Extraordinary (Q.H.P.), en in 1862 tot Physician in Ordinary, van Koningin Victoria, en in 1863 tot Physician in Ordinary van de Prins van Wales; hij begeleidde zowel de Prins van Wales als de Prins van Consort bij hun aanvallen van tyfus. In 1868 werd hij tot baronet benoemd.

Als consulent had Sir William Jenner een grote reputatie, en hij liet een groot fortuin na toen hij op 11 december 1898 te Bishops Waltham, Hants, overleed, nadat hij zich toen wegens een falende gezondheid gedurende acht jaar uit de praktijk had teruggetrokken. Hij was in 1858 getrouwd met Adela Lucy Leman, de dochter van Stephen Adey, met wie hij vijf zonen en een dochter had. Zijn jongste zoon, Leopold, was een gedecoreerd legerofficier uit de Eerste Wereldoorlog.