Джеймс Франсис Камерън е роден на 16 август 1954 г. в Капъскейсинг, Онтарио, Канада. Той е най-голямото от пет деца, баща му е инженер. Премества се в САЩ през 1971 г., по-късно Джеймс завършва физика в Калифорнийския университет. За да може да се занимава със своите проекти, след като се дипломира, той започва работа като шофьор на камион.
Но след като гледа „Star Wars: Нова надежда” (1977) решава да зареже шофирането и да атакува филмовата индустрия. Първата му работа свързана с киното е арт директор на филма на Роджър Корман в „Battle Beyond the Stars” (1980), дебютира като режисьор с „Пираня 2: Потомството” (1981) на следващата година. През 1984 снима „Терминатор” (1984) с Арнолд Шварценегер, Майкъл Бийн и Линда Хамилтън. Филмът има забележителен успех, който е затвърден от „Пришълците” (1986) и „Терминатор 2 - Страшния съд” (1991). През 1989 г. снима „Бездната” и се жени за трети път - за Катрин Бигълоу, но бракът им издържа само две години.
През 1994-та застава зад камерата на „Истински лъжи” (1994) отново с Арни, а до него е прекрасната Джейми Лий Къртис, пише сценариите на „Пришълец 4” и „Странни дни” (1995). През 1997 г. се жени за Линда Хамилтън, която четири години по-рано му ражда дъщеря - Джоузефин. Това е и годината, в която на екран излиза „Титаник”, спечелил 600 милиона долара приходи. Дело на режисьора е рисунката на Роуз (Кейт Уинслет), която Джак (Леонардо Ди каприо) рисува във филма. 12 месеца след като се развежда с Линда, се врича във вярност на Сузи Еймис, която участва в заглавието с титаничен успех.
През 2001 г. Джеймс става баща на близнаците Клеър и Куин. Иска да снима „Соларис”, но накрая остава само продуцент на лентата и отстъпва режисьорския стол на Стивън Содърбърг. По същото време пише сценарий на „Спайдър-мен” (2002), но му отказват, защото в проекта му „има прекалено много насилие”, Сам Рейми печели. През 2003-та снима документалния „Тайните на Титаник 3D” (2003. Две години по-късно остава под водата и създава „Пришълци от дълбините 3D” (2005).
През 2006-та съпругата му ражда втора дъщеричка - Елизабет Роуз. След „Аватар”, през 2011 ще чакаме следващия му проект „Battle Angel” (2011), действието в него се развива в 26-ти век.
