Fearnley jugó tenis universitario para el entrenador David Roditi en la Universidad Cristiana de Texas.^[2]​ En TCU, obtuvo honores All- Big 12 y All-America durante los cuatro años, llevando a los Horned Frogs a campeonatos nacionales indoor ITA consecutivos en 2022 y 2023 y al primer campeonato de tenis masculino de la División I de la NCAA de la escuela en 2024.

Fearnley ganó su primer título ATP Challenger en dobles en el Nottingham Open de 2023 junto a Johannus Monday^[3]​. La pareja recibió una invitación para participar en el cuadro de dobles del Campeonato de Wimbledon de 2023.^[4]​

En 2024, Fearnley obtuvo su primer título ATP Challenger en individuales en el Torneo de Nottingham tras clasificarse desde la qualy, logrando su primera victoria ante un jugador dentro del top 100 al vencer al chino Shang Juncheng en cuartos de final y posteriormente al italiano Mattia Bellucci en semifinales por un imponente 6-3, 6-1 y derrotando a su compatriota Charles Broom en la final luego de perder el primer set por 4-6, logró supéralo en los dos siguientes por 6-4, 6-3.^[5]​^[6]​ Está solo fue su segunda aparición en un cuadro principal de un torneo ATP Challenger, convirtiéndose en el cuarto británico en ganar el título tras Andy Murray (2023), Daniel Evans (2019 y 2022) y Greg Rusedski (1997 y 2003).^[7]​

Clasificado en el puesto n.º 270, debutó en el cuadro principal de la ATP en el Eastbourne International de 2024 como wildcard,^[8]​ donde perdió en su debut ante su compatriota Billy Harris.^[9]​^[10]​

El 2 de julio hizo su debut en Grand Slam, después de haber recibido una wild card para el Campeonato de Wimbledon de 2024.^[11]​^[12]​ Logró su primera victoria importante al derrotar al debutante Alejandro Moro Cañas en tres set y avanzó 50 posiciones en el ranking, situándose en el top 225.^[13]​ En la segunda ronda, ganó un set al segundo favorito, Novak Djokovic, antes de caer en cuatro sets.^[14]​En el Challenger de Lincoln 2024, alcanzó la final tras imponerse ante el máximo favorito, Christopher Eubanks en las semifinales. En la final derrotó a Coleman Wong por un contundente 6-4, 6-2 para conquistar su segundo título ATP Challenger.^[15]​Esto le permitió ascender al puesto n.º 160 del ranking el 19 de agosto de 2024.^[16]​

Ganó su tercer título Challenger en Rennes, derrotando en el trayecto a cinco jugadores franceses de manera consecutiva, comenzando por Benoît Paire, a quien derrotó en tan solo 37 minutos por marcador de 6-1, 6-0.^[17]​ Al wildcard Sascha Gueymard Wayenburg y máximo favorito Adrian Mannarino en cuartos de final por doble 6-3, logrando así su primera victoria sobre un jugador del top 50. ^[18]​En las semifinales siguió con su buena racha al derrotar a Harold Mayo por 6-4, 6-2.^[19]​ En la final enfrentó a Quentin Halys, a quien derrotó tras de perder el primer set por 0-6, logrando revertir la situación ganando el segundo set en el tie-break por 7-6 (7-5), cabe destacar que el francés tuvo 2 puntos de partido en estando el marcador 6-5, ya en el tercer set ganó por 6-3 para levantar el título.^[20]​ Con esta victoria, alcanzó el puesto n.º 130 en el ranking el 16 de septiembre de 2024. Después de ganar su cuarto título Challenger en el Open d'Orléans, donde solo perdió un set en el primer partido, derrotó en la final al local Harold Mayo por 6-3, 7-6 (7-5), con esta victoria ingresó al top 100 por primera vez en su carrera.^[21]​^[22]​^[23]​

Clasificado para el Torneo de Estocolmo 2024, celebrado en octubre,^[24]​ Fearnley consiguió su 13.ª victoria consecutiva, y segunda a nivel ATP, al vencer al francésCorentin Moutet en primera ronda.^[25]​ Finalmente, perdió en segunda ronda ante el séptimo favorito, Tallon Griekspoor, poniendo fin a la racha de victoria más larga de su carrera.^[26]​

• Ficha oficial de la ATP
• Perfil oficial de la ITF para Jacob Fearnley (en inglés)