Jane Thomsen er datter af solofløjtenist i Det Kgl. Kapel Erik Thomsen. Efter studentereksamen fra Aurehøj Gymnasiums musiklinje i 1958 valgte hun at blive lægesekretær. Sideløbende med dette studium læste hun med Søren Weiss. Derefter tilbragte hun to år i Genéve dels som lægesekretær dels som fransk korrespondent i SAS. Da hun vendte hjem gik hun for alvor igang med teatret, læste med skuespillerinden Blanche Funch og blev uddannet på Privatteatrenes elevskole 1962-1964. Hun debuterede i 1964 på turne med Det Danske Teater i rollen som Lille rislende Kilde i stykket af samme navn. Gennem årene har hun haft engagementer på de fleste københavnske teatre, bl.a. Comediehuset, Gladsaxe Teater og Ungdommens Teater. I en lang periode tilhørte hun TV-Teatrets faste stab bl.a. med roller som Terese i "Gidslet", Regine i "Gengangere" og Amalie i "Genboerne". Hun er fra filmen især kendt for sine roller som pastor Pripps datter Rosa i de tre "Næsbygård"-film. Efter genindspilningen af "De røde heste" i 1968 og "Mig og mafiaen" i 1973 var det slut med filmrollerne for Jane Thomsen. Hun arbejdede derefter som instruktørassistent for Jan Hertz og Joen Bille og lavede en masse børneteater. I de senere år har hun udforsket J. P. Jacobsens tekster, som hun fremfører i et musikalsk samarbejde med fløjtist og kgl. kapelmusicus Verner Nicolet. Hun har optrådt i adskillige kirker, på højskoler og biblioteker landet over og har i 2007 fremført J.P. Jacobsens novelle "Pesten i Bergamo" i Tibirke Kirke. For nogle år siden slog Jane Thomsen sig ned i et stråtækt hus ved Vejby Strand. Jane Thomsen var gift med nu afdøde kontorchef i Kulturministeriet Johannes Nørup-Nielsen (f. 07-03-1940)