Einar Sem-Jacobsen etablerte Hærens Flyfabrikk på Kjeller 1916 og lærte Roald Amundsen å fly. Han nedla også et betydelig arbeid for å legge til rette for den voksende biltrafikken og etablere en bilsakkyndigordning i Norge.
Sem-Jacobsen vokste opp i Kristiania. Etter examen artium 1896 og Krigsskolen ble han premierløytnant i Ingeniørvåpenet 1899 og tok militær høyskoleeksamen 1901. Han ble kaptein 1911 og major 1930.
Sem-Jacobsen var den første sanne flyentusiast i Norge, og fra 1904 holdt han en rekke foredrag om luftfart over hele landet og skrev en rekke artikler basert på tallrike studiereiser i Europa. Etter sin første erfaring som aeronaut i festningsartilleriets kaptiv-ballong på Oscarsborg høsten 1908 tok han 1909 initiativet til dannelsen av Norsk Luftseiladsforening og ble dens første sekretær. Samme høst var han passasjer hos selveste Orville Wright under den første tyske flyuke i Berlin. Luftseiladsforeningen kjøpte like etter gassballongen Norge. Med denne tok Sem-Jacobsen ballongførersertifikat 1910 som en av de to første i landet. Ballongen brukte han til den første luftfotografering i landet og også til meteorologiske observasjoner av atmosfæren.
1909 foreslo Sem-Jacobsen for Roald Amundsen å bruke drager til å løfte islosen i luften over polarskuta Fram for lettere å se brukbare råker i isen på vei mot Nordpolen. Sem-Jacobsen konstruerte drager basert på Codys konstruksjon for den britiske marinen, og det lyktes ham å løfte forsøksdrager opp i 800–1000 meters høyde. Amundsen hadde dragene med om bord, men de ble ikke brukt, da ekspedisjonen uventet drog til Sydpolen.
1910–11 brukte Sem-Jacobsen på aeronautiske diplomingeniørstudier i Paris; studiet skjedde på egen bekostning, og han måtte selv betale sin vikars lønn!
Luftseiladsforeningen startet våren 1912 en innsamlingsaksjon for en egen “norsk flyflåte”, og fire offiserer skulle utdannes til flygere. Blant de fire var Sem-Jacobsen, som 21. juli 1912 som første nordmann tok internasjonalt flysertifikat.
1. september 1912 tok Sem-Jacobsen hærens første gavefly, det franskbygde Farman-flyet Ganger Rolf, i luften fra Heradsbygd ved Elverum. De neste tre ukene ble flyet brukt til rekognosering under manøvrene i Hedmark, før Sem-Jacobsen fløy det til Kjeller ved Lillestrøm og satte nye skandinaviske rekorder med henholdsvis 1400 meters høyde og 170 kilometer utfløyet distanse.
Etter å ha tatt det nye norske militære flysertifikatet var Sem-Jacobsen selvskreven som sjef for den tekniske avdeling da Hærens Flyvevæsen ble beordret opprettet 1913. Sommeren 1914 lærte han Roald Amundsen å fly på Kjeller og Gardermoen. Da Hærens Flyvemaskinfabrikk ble etablert på Kjeller våren 1916, etter en kort tid på Sagene i Kristiania, ble han fabrikkens første direktør og sjef for hærens “flyver- og observatørskole”. I hans tid ble det bygd omkring 90 fly på Sagene og Kjeller. Sem-Jacobsen oppfant og konstruerte 1915 de første ski til bruk på fly. Han konstruerte flere flytyper, bl.a. treningsflyet Kaje.
Årene 1916–17 var turbulente for Sem-Jacobsen. Han ble kritisert for sin ledelse, flyskolen ble skilt ut og fikk egen sjef, og han kom i konflikt med sjefen for Hærens Flyvåpen, oberst Grüner, om innkjøp av fly fra utlandet. Sem-Jacobsens ukuelige optimisme kolliderte stadig med oberstens realitetssans. Etter at norske fly ble utkonkurrert av svenske ved et flystevne i Kristiania 1921, ble det åpen strid mellom de to, en strid som Sem-Jacobsen tapte. Etter å ha vært sykepermittert fra sommeren 1922 ble han frabeordret stillingen som direktør for flyfabrikken og tilbakeført til Ingeniørvåpenet. Grüner ble 1924 forfremmet til general. Den noe stivsinnede Sem-Jacobsen kjempet for oppreisning. Forsvarsdepartementet innrømmet 1924 at kritikken gjaldt forhold han ikke hadde vært herre over, og 1926 bevilget Stortinget Sem-Jacobsen 25 000 kroner i oppreisning for avgangen fra flyvåpenet.
Sem-Jacobsen var i tillegg til sin militære stilling bilsakkyndig i Romerike 1916–26 og 1927–36 leder av Statens bilsakkyndige i Aker og Follo, en etat han også bidrog mye til å utvikle. Han var medlem av Skedsmo herredsstyre 1925–28, av Gummirådet 1915–19 og formann i Ingeniøroffiserenes Forening 1929–31. Han var aeroteknisk konsulent for Det norske Veritas 1930–36 og medlem av flere internasjonale flytekniske komiteer fra 1911 til sin død.
Et Kaje-fly som Sem-Jacobsen konstruerte, er utstilt ved Norsk Luftfartsmuseum, Bodø.