เจมส์ คาเมรอน เกิดที่ออนตาริโอ ประเทศแคนาดา วันที่ 16 สิงหาคม 1954 เขาได้ย้ายไปอยู่ที่อเมริกาในปี 1971 เป็นลูกชายของนักวิศวกร เขาเลือกเรียนวิชาเอกทางด้านฟิสิกส์ ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แต่หลังจากที่เขาได้จบการศึกษา เขาก็มุ่งหวังที่จะทำงานเป็นนักเขียนบทภาพยนตร์ เขาได้ทำงานอย่างมืออาชีพ ในฐานะผู้กำกับศิลป์ การย่อส่วนตึก และวางขั้นตอนโครงการ ผู้ช่วยของโรเจอร์ คอร์แมน ในเรื่อง Battle Beyond the Stars (1980) และยึดการเป็นผู้กำกับกับในภาคสองเรื่อง The Spawning (1981)
ในปี 1984 เขาได้เขียนบทและกำกับเรื่อง The Terminator (1984) ภาพยนตร์แนวตื่นเต้น ในโลกอนาคต ที่ได้นักแสดงอย่างอาร์โนลด์ ชวาร์ซเนกเกอร์ และลินดา แฮมมิลตันมาร่วมแสดงด้วย มันเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ หลังจากที่ประสบความสำเร็จกับหนังแนววิทยาศาสตร์เช่น Aliens (1986) และ Terminator 2: Judgment Day (1991) คาเมรอนก็กลายเป็นหนึ่งในผู้กำกับที่ถูกจับตามองมากที่สุดในฮอลลิวูด เขาแต่งงานกับโปรดิวเซอร์ เกล แอนน์ เฮิร์ด ซึ่งเธอเคยเป็นโปรดิวเซอร์ให้กับภาพยนตร์ของเจมส์หลายเรื่อง เขาแต่งงานกับแคทรีน บิกกิโล ในปี 1989