作为全球搜索巨头谷歌的高级工程师，杰夫？迪恩很早就对人工智能产生了浓厚的兴趣。在明尼苏达大学的计算机和经济学专业就读时，杰夫？迪恩的毕业论文就是研究如何并行训练神经网络，这是人工智能第一次热潮中的热门话题。
1999年，杰夫？迪恩加入谷歌。当时谷歌还是一个小公司，而杰夫？迪恩是公司的第20号员工。他的第一份工作任务是创建谷歌的广告系统Adsense（广告联盟），作为谷歌搜索引擎的广告服务，它是如今所有互联网广告的原型，其重要性不言而喻。
杰夫？迪恩年少时就对电脑很感兴趣。他的父亲是一名医生，迪恩就希望能用电脑帮忙解决人们的健康问题。当他9岁时，父亲买了第一台组装电脑Altair8800（“牛郎星”），迪恩在帮父亲“折腾电脑”的同时，慢慢学习了电脑知识，后来就能自己编程了。十二三岁时，迪恩买了一本游戏源代码的书，先是照本宣科，接着便开始自己修改和编写代码。1990年至1991年，他为世界卫生组织的艾滋病全球方案（WorldHealthOrganization'sGlobalProgrammeonAIDS）开发了一款软件，用于HIV（人类免疫缺陷病毒）传播的统计建模、预测和分析。
进入谷歌后，他参与开发了大规模数据处理系统MapReduce、结构化数据的分布式存储系统BigTable和一个全球性的数据库系统Spanner。2009年，他当选为美国工程院院士。2011年初，他参与创建了“谷歌大脑”（GoogleBrain）项目，这是奠定谷歌人工智能领先地位的重要部门。
2018年上半年，谷歌分拆搜索与人工智能业务部门以后，迪恩开始全面接管人工智能团队。同年6月底，迪恩分享了许多关于人工智能现状及未来的看法。他认为，新技术可能会造成新的社会问题，但不意味着都在往“更坏”的方向发展。在技术研发的过程中，研发者完全可以利用一点小小的变革，去推动文化的发展，从而达到以小见大的效果。
工作之外，迪恩还是个户外运动爱好者，他曾表示自己的人生目标之一是在全球打篮球，目前这一目标已经在北美洲、南美洲、欧洲、亚洲和非洲实现了。
