พล.อ.อ. ดร.ประจิน จั่นตอง เกิดที่จังหวัดพิษณุโลก เป็นบุตรชายของแย้ม (บิดา) และปิ่น (มารดา) เมื่ออายุได้ 9 ขวบ ต้องย้ายตามบิดาและครอบครัวไปอาศัยอยู่ที่จังหวัดอุตรดิตถ์[6] จนกระทั่งสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนอุตรดิตถ์รุ่น 2512 โรงเรียนเตรียมทหาร รุ่นที่ 13 (ตท.13), โรงเรียนนายเรืออากาศ รุ่นที่ 20 (นรอ.20), วิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร รุ่นที่ 48 (วปรอ.48) และสำเร็จการศึกษาระดับดุษฎีบัณฑิต จากสถาบันรัฐประศาสนศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต ในปี พ.ศ. 2556 พล.อ.อ. ประจิน ดำรงตำแหน่งเสนาธิการทหารอากาศ ณ วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2552 ก่อนที่จะดำรงตำแหน่งเป็นผู้ช่วยผู้บัญชาการทหารอากาศ ณ วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2554 [1]
วันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2555 พล.อ.อ. ประจิน เข้ากระทำพิธีรับตำแหน่งผู้บัญชาการทหารอากาศ โดยได้เปิดเผยความตั้งใจที่จะสานต่อทางยุทธศาสตร์ที่ผู้บัญชาการทหาร (ผบ.ทอ.) คนเดิม (พล.อ.อ.อิทธพร ศุภวงศ์) ได้วางไว้ ตลอดจนการตามรอยเบื้องพระยุคลบาท และปฏิบัติภารกิจกองทัพอากาศควบคู่กับรัฐบาลในการพัฒนาประเทศ รวมถึงการรับมือกับภัยพิบัติทางธรรมชาติผู้สื่อข่าวตั้งชื่ออย่างไม่เป็นทางการให้ว่า "บิ๊กจิน" [7][8]
ต่อมาในวันที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557 คณะกรรมการบริหาร บริษัท การบินไทย จำกัด (มหาชน) มีมติให้ พล.อ.อ. ประจิน ซึ่งดำรงตำแหน่ง รองประธานกรรมการบริษัทฯ คนที่หนึ่ง อยู่แต่เดิม ขึ้นเป็นประธานกรรมการบริษัทฯ ตั้งแต่วันที่ 10 มีนาคม แทนอำพน กิตติอำพน เลขาธิการคณะรัฐมนตรี ที่ลาออกจากการเป็น ประธานกรรมการบริษัทฯ[9]
พล.อ.อ.ประจิน ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม ในรัฐบาลของพลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา[10] และทำหน้าที่รองหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติอีกหน้าที่หนึ่ง