Jacob Stolt-Nielsen jr. bygde fra 1959 opp det som skulle bli verdens største rederi for kjemikalietransport. Han etablerte også et av verdens største selskaper for undervannsoperasjoner offshore og et av verdens største foretak innen havbruk (oppdrettslaks).
Stolt-Nielsens bestefar Botholf Stolt-Nielsen ble i jobbetiden under og rett etter den første verdenskrig en av landets største redere. Risikoviljen ble imidlertid for stor til å kunne motstå tilbakeslaget 1920–21, og i midten av 1920-årene ble han tvunget av bankene til å forlate sine selskaper. Rederiet ble stående igjen med kun ett skip, og det var derfor ikke mye å hente i arv for etterkommerne.
Jacob Stolt-Nielsen jr. forlot tidlig Haugesund. Etter examen artium 1949, handelsgymnas og militærtjeneste drog han 1951 til London, hvor han arbeidet hos ulike skipsmeglerfirmaer. 1954 gikk turen til New York, hvor han ønsket å komme inn i arbeidet med å megle laster innen den nye og voksende solventfarten, dvs. frakt av ulike vegetabilske oljer, petroleumsprodukter og kjemikalier. Han ble ansatt hos kjemikaliemegleren Russel Chianelli, og sammen med Chianelli og andre samarbeidspartnere fikk han leid inn og bygd om et par gamle oljetankskip med nye laste- og rørsystemer slik at skipene kunne ta flere ulike solvent-laster (såkalte parcel-tankskip). Innledningsvis var foretaket en suksess, men endte med tvangsauksjon.
1959 kjøpte Stolt-Nielsen sitt første skip og opprettet selskapet Parcel Tankers. Valget falt på et 10 år gammelt oljetankskip på rundt 13 500 tonn, som ble bygd om til parcel-tanker ved Haugesunds mekaniske Verksted. Kjøpet innvarslet det som kom til å bli selskapets modus operandi. I løpet av de neste 13 årene kjøpte Stolt-Nielsen 10 brukte oljetankskip i størrelsen 12 000–25 000 tonn, hvor nesten samtlige måtte bygges om til parcel-tankskip. I tillegg leide han inn flere skip. Dette var en innovativ strategi. Hans bruk av kommandittselskaper for å finansiere skipskjøpene, mer enn 10 år før dette ble vanlig i shipping, bidrar også til bildet av en oppfinnsom forretningsmann.
Tross hard konkurranse fra linjerederiene, som tidligere hadde hatt hånd om transporten av solvent-laster, gikk driften jevnt fremover til midten av 1970-årene. Etter hvert som rederiets økonomiske styrke økte, ble det satset på nybygde spesialskip. 1973/74 bestilte rederiet mange nye og dyre skip. Skipsfartskrisen slo inn på samme tid, og rederiet kom raskt i store problemer. Det ble reddet av en samarbeidsavtale (1977–87) med British Petroleum (BP).
Tross tunge år fortsatte ekspansjonen takket være BP med innkjøp av flere skip, terminaler og et tankcontainerselskap, alt som et ledd i Stolt-Nielsens ønske om å utvikle et stort selskap og dør-til-dør-løsninger for kundene. Da BP trakk seg ut, var det nødvendig å ta selskapet på børs, og 1988 flyttet rederiet sitt hovedkontor til USA og ble notert på Nasdaq-børsen i New York. Selskapet har i lange perioder vært verdens største kjemikalierederi og har i hovedsak hatt stor suksess.
Parcel-/kjemikalietankvirksomheten var hele tiden vært Stolt-Nielsens hovedbeskjeftigelse, men han satset også innen andre maritime næringer. I 1971 var han sentral i oppstartingen av Det Norske Oljeselskap, det mislykte forsøket på å bygge opp et privateid oljeselskap som kunne konkurrere om oppdrag i Nordsjøen. I hjembyen Haugesund opprettet han 1973 et offshore-rederi, Stolt-Nielsen Seaway (nå Stolt Offshore), som særlig har satset på undervannsoperasjoner. Selskapet har, med oppkjøp og fusjoner, vokst til å bli den nest største undervannsoperatøren i verden og holder nå til i Aberdeen, Skottland. Offshoresatsingen har vært preget av mange nedturer og har krevd at moderrederiet i USA har hjulpet til.
Stolt-Nielsen var også tidlig ute med å satse på oppdrettslaks gjennom selskapet Sea Farm (nå Stolt Sea Farm) i begynnelsen av 1970-årene. Også oppdrettsselskapet har flere ganger trengt hjelp fra moderselskapet, men er i dag verdens nest største i sitt marked.
I 2000 overlot Stolt-Nielsen konsernsjefsstillingen til sin yngste sønn, Niels Gregers Stolt-Nielsen, selv om han fortsatte som styreformann i flere år. Selskapene i konsernet var ved sjefsskiftet verdsatt til rundt 11 milliarder kroner.