Jessica Samuelsson si appassiona al calcio fin dalla giovane età, decidendo di tesserarsi con l'Åby IF, società polisportiva di Åby, località nel comune di Norrköping, contea di Östergötland, che gestisce formazioni di calcio a 11 maschili e femminili; dopo aver giocato nelle sue formazioni giovanili decide di trasferirsi allo Smedby AIS, giocando nella sua squadra di calcio femminile per tre stagioni, dal 2007 al 2009, in Division 2[1]
Nell'inverno 2009 coglie l'occasione offertale dal Linköpings per giocare in Damallsvenskan, il livello di vertice del campionato svedese di categoria, dalla stagione 2010. Il contratto stipulato, inizialmente annuale e con un'opzione per lo Smedby AIS, venne reso triennale al termine della stagione.[1]
Da allora ha vestito ininterrottamente la maglia della società di Linköping, vincendo due Svenska Cupen e una Supercupen, tranne che nell'inverno 2013-2014 dove, ceduta con la forma del prestito al Melbourne Victory al termine del campionato nazionale, gioca in W-League contribuendo alla vittoria del campionato della squadra di Melbourne[2].
Nell'estate 2017 ha lasciato il Linköping per trasferirsi nella squadra inglese dell'Arsenal[3].
In seguito gioca con la formazione Under-19, squadra con la quale si laurea campione d'Europa in Turchia nel 2012 battendo in finale le avversarie della Spagna.
Grazie alle prestazioni offerte, nel 2011 viene convocata con la nazionale maggiore, con la quale debutta il 22 novembre 2011 nella partita persa per 2-1 con le avversarie del Canada.