Jan Oort se narodil 28. Dubna 1900 v zemědělské vesnici Franeker v Holandsku. Ve věku 17 let vstoupil na univerzitu v Groningenu a doktorský titul získal v roce 1926. Získal cenu Bachiene Foundation (1920), podnikl výzkum na observatoři v Leidenu (1924) a žil v zahraničí jako výzkumný pracovník na observatoři Yale University (1924-1926).
v roce 1926 se Oort stal instruktorem na univerzitě v Leidenu a následující rok se oženil s Johannou m. Graadt van Roggen. Měli tři děti, syny Coenraada a Abrahama a dceru Marijke. Oort se stal profesorem astronomie (1935) a ředitelem observatoře (1945) na univerzitě v Leidenu. Ve své kariéře byl zvolen vůdcem několika mezinárodních astronomických skupin. Získal řadu ocenění, včetně významné Vetlesenovy ceny v roce 1966 od Columbia University.
Oortova raná studia pod jeho učitelem Jacobusem Kapteynem ho seznámila s Kapteynovým nebeským modelem, který umístil slunce do středu relativně malé galaxie. V roce 1917 však Harlow Shapley zpochybnil Kapteynův model a navrhl mnohem větší. Oortovým prvním významným vědeckým úspěchem bylo poskytnout pozorovací důkazy, které potvrdily hlavní rysy Shapleyho modelu. Krátce poté, co nastoupil na Leidenskou fakultu v roce 1926, Oort zjistil, že hvězdy s rychlostí vyšší než asi 65 kilometrů za sekundu se pohybují převážně k jedné polokouli noční oblohy. To je v souladu s teorií, že naše sluneční soustava se otáčí kolem vzdáleného středu naší Galaxie a že ostatní sluneční soustavy se pohybují kolem stejného středu. Byl to první přímý důkaz rotace Mléčné dráhy.
z jeho pozorování a výpočtů dokázal Oort ukázat, že naše Galaxie je mnohem větší, než se dříve myslelo, a že obsahuje mnohem více hvězd. Oort také určil, že Slunce není ani blízko středu galaxie. „Stejně jako moderní Koperník, i Oort ukázal, že naše postavení ve velkém schématu přírody není tak zvláštní,“ řekl Seth Shostak, americký astronom.
po druhé Světové Válce Oort a jeho spolupracovníci v Leidenu postavili obrovský radioteleskop pro detekci rádiových vln ve vodíku a učinili dalekosáhlé objevy o vývoji a struktuře naší galaxie. Našli důkazy, které podporovaly hypotézu, že hvězdy jsou tvořeny z mraků vodíku a prachu; dokázali spirálovitou strukturu naší Galaxie a zjistili, že její doba rotace je přes 200 milionů let; a lokalizovali a zkoumali procesy probíhající v galaktickém jádru a obrovské koroně vodíku obklopující galaxii. Zkoumali také původ zdrojů rádiového signálu, včetně skupiny hvězd známých jako Krabí mlhovina, kterou prokázali jako pozůstatek supernovy, která se objevila v roce 1054. Oort byl připočítán s podporou radioastronomie v jeho raných letech a s uvedením Nizozemska do popředí poválečné astronomie.
Oortova pozorování ukázala, že ve vesmíru je mnohem více hmoty, než lze vizuálně detekovat. Jednalo se o průkopnické uznání nezjištěné „chybějící hmoty“ nebo „temné hmoty“, o které se předpokládá, že tvoří více než 90 procent vesmíru.
Oort je nejlépe známý příležitostným studentům astronomie pro jeho objevy v tom, co pro něj bylo vedlejší, studium komet. Vykreslením jejich trajektorií sledoval Oort komety zpět do oblasti na okraji sluneční soustavy. Domníval se, že v dávné minulosti explodovala planeta, která zaujímala pozici mezi Marsem a Jupiterem a poslala většinu svého materiálu do mezihvězdného prostoru, ale malé procento materiálu bylo uvězněno v oblasti zhruba 4 000krát vzdálenější od našeho Slunce jako Pluto. Fragmenty tohoto materiálu jsou občas taženy gravitací vnějšíplanety nebo procházející hvězda na oběžnou dráhu kolem Slunce. Oblast, která je rodištěm komet, se stala známou jako Oortův mrak.