I 1847 opførte J.C. Jacobsen Carlsberg, og Brolæggerstræde var ikke længere udgangspunktet for familien Jacobsens ølproduktion. Bryggeriet i Valby dannede nu rammen om bryggervirksomheden, der efterhånden antog en industriel form. J.C. havde deltaget i flere forelæsninger hos H.C. Ørsted og Selskabet til Naturlærens Udbredelse. I 1875 oprettede han Carlsberg Laboratorium til grundvidenskabelig forskning, og året efter stiftede han Carlsbergfondet, der skulle støtte forskning inden for naturvidenskab og humaniora. Ud over en almen interesse i naturvidenskaberne søgte han igennem den nyeste forskning at forbedre kvaliteten af sin ølproduktion, hvilket bevirkede, at han ved sin død var en del af den absolutte elite blandt europæiske ølproducenter.

Ikke kun det naturvidenskabelige område havde J.C.s bevågenhed. I 1846 blev han medlem af stænderforsamlingen i Roskilde og fra 1843-1857 Københavns Borgerrepræsentation. J.C. Jacobsens politiske virke kulminerede, da han med sine nationalliberale holdninger først blev medlem af folketinget og sidenhen landstinget. J.C. Jakobsens nationale grundanskuelser betød også, at han donerede store pengesummer ved opførelsen og restaureringen af nationale symboler. Han støttede blandt andet dansk kulturliv efter tabet af de sønderjyske områder i 1864, og var ligeledes en afgørende bidragyder til restaureringen af Frederiksborg Slot og i den forbindelse oprettelsen af det Nationalhistoriske Museum. Også det Kongelige Teater fik store bidrag der gik til mamorbuster i foyeren.

I 1887 døde J.C. Jacobsen i det Rom, som igennem et langt liv havde været et yndet rejsemål for ham. Han blev begravet i Jeususkirken, som hans søn Carl kort forinden havde påbegyndt byggeriet af.