J. Birkin itin išgarsino audringi santykiai su dainininku ir dainų autoriumi Serge Gainsbourgu. Pastaraisiais metais J. Birkin turėjo sveikatos problemų, dėl kurių teko atšaukti koncertus.
1968 m., būdama 22-ejų, būsima žvaigždė atvyko į Prancūziją vaidinti filme kartu su 18 metų vyresniu S. Gainsbourgu. Tai buvo 13 metų trukusių santykių pradžia. Jie tapo garsiausia Prancūzijos pora, atsidūrusia nuolatinio dėmesio centre tiek dėl bohemiško ir hedonistinio gyvenimo būdo, tiek dėl kūrybos.
Lieknutė švelnaus balso ir išraiškingų tamsių akių J. Birkin greitai tapo sekso simboliu, kai 1969 m. su S. Gainsbourgu įrašė erotiškąją dainą „Je t'aime... moi non plus“ (Myliu tave... aš taip pat ne).
Daina sulaukė pasaulinės sėkmės, nors kelios šalys uždraudė radijo stotims ją groti, o Vatikanas ją viešai pasmerkė. „Mes tapome garsiausia pora keistu būdu – dėl „Je t'aime“ ir dėl to, kad išbuvome kartu 13 metų, o jis buvo mano draugas iki pat mirties. Kas galėtų norėti daugiau?“ – 2006-aisiais J. Birkin sakė CNN.
„Taigi Paryžius tapo mano namais. Aš čia buvau įvaikinta. Jiems patinka mano akcentas“, – sakė ji. J. Birkin vaidino apie 70-tyje filmų, kuriuos režisavo tituluočiausi Prancūzijos filmų kūrėjai, tarp kurių – Tavernier, Jean-Luc Godard, Alain Resnais, James Ivory ir Agnes Varda.
Visgi ji tebėra labiausiai siejama su S. Gainsbourgu, kuris ir po išsiskyrimo rašė jai dainas. Jis mirė 1991-aisiais po širdies smūgio, sulaukęs 62-ejų. J. Birkin koncertuose vis grįždavo prie buvusio mylimojo sukurto repertuaro. Atlikdavo populiariausius jo kūrinius akomponuojant orkestrui visame pasaulyje. 2020-aisiais ji koncertavo Niujorke kartu su Iggy Pop.
Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje J. Birkin kovojo su leukemija, o 2021 m. patyrė nedidelį insultą.
