Jana Hlaváčová se narodila v pražské Libni v rodině úředníka. Její otec se později stal knihovníkem a jeho životní vášní bylo divadlo, kterému se jako ochotník intenzivně věnoval. Obě své dcery od nejútlejšího věku také s prostředím divadla seznamoval. Ovlivnil je natolik, že se obě rozhodly pro herecké povolání. Jana Hlaváčová přiznává, že si vlastně nikdy neuměla představit jinou možnost obživy. Už na základní škole navštěvovala divadelní kroužek a hrála Alžbětu v Noci na Karlštejně. Začala studovat gymnázium a statovala v divadle S. K. Neumanna (dnes Divadlo pod Palmovkou), divadle Míly Melanové a ve Wolkerově divadle.

Vystudovala DAMU. První filmovou roli získala ještě během vysokoškolského studia. Zdeněk Podskalský ji obsadil do hlavní ženské role záhadné dívky Mefistofely v dobově velmi úspěšné komedii KAM ČERT NEMŮŽE pohrávající si s faustovským motivem. První divadelní angažmá získala v roce 1960 v Plzni v divadle J. K. Tyla. V plzeňské činohře strávila pět sezón a zahrála si široké spektrum prestižních divadelních rolí. Již tehdy nehrála jen naivky, ale i plnokrevné dramatické postavy. Přestože se tehdy pohybovala mimo centrum filmového dění, díky své první slavné roli získávala obsazení i v dalších výrazných filmech té doby, jako např. NOČNÍ HOST nebo PIESEŇ O SIVOM HOLUBOVI. Provdala se za hereckého kolegu Jiřího Michného a v roce 1963 se jí narodila dcera Tereza. Manžel záhy zemřel a Hlaváčová se rozhodla vrátit do Prahy, kde jí Národní divadlo již dříve nabídlo angažmá. Její první rolí byla Maggie v Millerově hře Po pádu a následovaly desítky dalších slavných postav – Naděžda v Gorkého hře Poslední, Raněvská v Čechovově Višňovém sadu, Magdalena Marie v Daňkově Vévodkyni valdštejnských vojsk nebo Emilie Marty v Čapkově hře Věc Makropulos, za kterou dostala národní cenu.

Hlaváčová měla štěstí, že zažila slavnou éru Národního divadla, které tehdy systematicky budovalo svůj repertoár na silných hereckých osobnostech a mělo stabilní soubor. Stala se neoficiální první dámou naší první scény, na některá představení chodili diváci především kvůli ní. Je považována za jednu z nejvýznamnějších, ne-li vůbec nejvýznamnější českou divadelní herečku 2. poloviny 20. století. S určitou nadsázkou lze říci, že Jana Hlaváčová znamenala pro české divadlo totéž, co Jana Brejchová pro český film. Má mimořádně široký herecký rejstřík, objevovala se v komediích, antických dramatech i psychologických hrách. V Národním divadle si našla druhého životního partnera – stal se jím významný herec Luděk Munzar. V roce 1971 se jim narodila dcera Barbora, která se později stala rovněž úspěšnou herečkou. Žijí společně v Praze- Modřanech, kde si koncem 60. let postavili dům. Se svým manželem si v Národním divadle zahrála v představení Naši furianti a objevili se spolu i v řadě televizních her, kupříkladu v televizním filmu KRÁLOVSKÝ OMYL.

Pokud jde o film, objevila se sice v řadě českých snímků, obvykle ale nešlo o role významné a především hodné jejího talentu. Režiséři ji obvykle obsazovali do kostýmních úloh, kde vytvářela konkrétní historické osobnosti. Zahrála si tak Josefinu Kounicovou v KONCERTU NA KONCI LÉTA, Boženu Němcovou ve VERONICE nebo manželku Leoše Janáčka v životopisném snímku LEV S BÍLOU HŘÍVOU. Diváci si ji ale budou nejspíše pamatovat jako temperamentní zdravotní sestru Toničku z filmové série Dušana Kleina JAK BÁSNÍKŮM CHUTNÁ ŽIVOT, KONEC BÁSNÍKŮ V ČECHÁCH a JAK BÁSNÍCI NEZTRÁCEJÍ NADĚJI.