Im Alter von 14 Jahren kam Jennifer Valente auf dem San Diego Velodrome mit dem Bahnradsport in Berührung, als sie dort einen offenen Kurs besuchte. Seitdem wurde sie mindestens 17 Mal US-amerikanische Meisterin in verschiedenen Altersklassen (Stand Ende 2015). 2011 errang sie bei den Bahnweltmeisterschaften der Junioren den Titel der Weltmeisterin im Scratch.
Bei den Olympischen Spielen 2020 in Tokio errang Jennifer Valente 2021 im Omnium Gold und in der Mannschaftsverfolgung mit Megan Jastrab, Dygert, White und Wiliams die Silbermedaille. Bei den Weltmeisterschaften später im Jahr belegte sie im Scratch und Ausscheidungsfahren jeweils den dritten Platz. 2022 gewann sie zwei Läufe Nations’ Cup im Ausscheidungsfahren und entschied so auch die Gesamtwertung für sich. 2022 und 2023 wurde sie Weltmeisterin im Omnium, 2023 zudem im Scratch. 2023 errang sie zudem Bronze im Ausscheidungsfahren.
2024 errang Valente fünf Titel bei den Panamerika-Meisterschaften. Im Juni des Jahres wurde sie für die Olympischen Spiele in Paris nominiert.[1] Dort gewann sie zunächst mit dem Team die Goldmedaille in der Mannschaftsverfolgung. Im Madison verpasste sie gemeinsam mit Lily Williams als Vierte nur knapp die Medaillenrängen. Im Omnium zum Abschluss der Bahnradsportwettbewerbe wiederholte sie ihren Erfolg von 2021 und wurde erneut Olympiasiegerin.
