Γεννήθηκε στην Αθήνα στις 12 Ιανουαρίου του 1932. Ο πατέρας της, Κωνσταντίνος Καρπούζης, ήταν γυμνασιάρχης και η μητέρα της, Θεώνη Καρπούζη, δασκάλα. Τα σχολικά της χρόνια, τα πέρασε στην Ελληνογαλλική Σχολή Καλογραιών Καλαμαρί στη Θεσσαλονίκη και στην Ελληνογαλλική Σχολή «Άγιος Ιωσήφ» (Saint Joseph) στην Αθήνα. Μιλούσε γαλλικάκαι αγγλικά. Ο πατέρας της, είχε εγκαταλείψει εκείνη και τη μητέρα της, όταν του ανακοίνωσε ότι θέλει να γίνει ηθοποιός. Μέχρι και το 1971, που σκοτώθηκε σε τροχαίο δυστύχημα, τον ξαναείδε όταν ο ίδιος την επισκέφτηκε στο σπίτι της, μετά τη γέννηση του γιου της, Κωνσταντίνου.
Πρωταγωνίστησε σε κωμωδίες και δράματα στον κινηματογράφο και τον θέατρο. Κάποιες από τις πιο κλασικές ταινίες ήταν: Λατέρνα, Φτώχεια και Φιλότιμο, Λατέρνα, Φτώχεια και Γαρύφαλλο, Το Τρελοκόριτσο, Το Νησί των Γενναίων, Το Κοροϊδάκι της Δεσποινίδος, Ραντεβού στην Κέρκυρα, Ποια είναι η Μαργαρίτα;, Η Νύφη το ‘σκασε, Λόλα, Δεσποινίς Διευθυντής, Μια Τρεκή Τρελή Οικογένεια, Τζένη Τζένη, Κοντσέρτο για Πολυβόλα, Ένας Ιππότης για τη Βασούλα, Αγάπη κι Αίμα, Μαντώ Μαυρογένους, Ερωτική Συμφωνία, Λυσιστράτη.
Η Τζένη Καρέζη έκανε δύο γάμους. Το 1962, παντρεύτηκε τον Ζάχο Χατζηφωτίου αλλά δύο χρόνια αργότερα χώρισαν. Τον Αύγουστο του 1968 παντρεύτηκε τον ηθοποιό Κώστα Καζάκο, με τον οποίο και απέκτησε ένα γιο, τον επίσης ηθοποιόΚωνσταντίνο Καζάκο. Μαζί πρωταγωνίστησαν σε πέντε κινηματογραφικές ταινίες, τρεις τηλεοπτικές σειρές και πολυάριθμα θεατρικά. Είχαν δημιουργήσει κοινό θίασο από το 1968 ως τον θάνατό της το 1992. Ήταν μόνιμη κάτοικος Αθηνών.
Πέθανε στις 27 Ιουλίου 1992, μετά από τετραετή μάχη με τον καρκίνο. Η σορός της τέθηκε σε λαϊκό προσκύνημα στο παρεκκλήσι της Μητρόπολης Αθηνών. Στις 29 Ιουλίου έγινε η κηδεία στον Καθεδρικό Ιερό Ναό Αθηνών και η ταφή της πραγματοποιήθηκε στο Α’ Νεκροταφείο Αθηνών δημοσία δαπάνη, παρουσία πολλών συναδέλφων της και απλού κόσμου.