Ayant grandi près des chutes du Niagara, Cameron était fasciné par le monde qui l’entourait. Il lisait beaucoup, en particulier de la science-fiction et du fantastique, et adorait 2001 : l’Odyssée de l’espace de Stanley Kubrick. Lorsque l’un de ses professeurs préférés a décidé de mettre en place un programme d’art théâtral, il s’est plongé dans ce projet. Le groupe d’étudiants a formé sa propre société de production indépendante, construisant les accessoires, les décors, la scène et les costumes. Il attribue à cette expérience le mérite de l’avoir aidé à développer une éthique de travail forte et indépendante.
Lorsque Cameron avait 17 ans, son père s’est vu proposer un poste dans une entreprise californienne. Cameron a pris sa passion pour la construction d’objets techniques, les arts, l’écriture et la science-fiction, et s’est inscrit dans un collège local pour étudier la physique. Confronté à l’orientation de sa vie, Cameron a rapidement abandonné l’université et a commencé à travailler comme machiniste et chauffeur de camion.
La sortie de Star Wars a permis à Cameron de réaliser ce qu’il voulait vraiment faire : raconter des histoires par le biais du cinéma. Il a commencé à étudier de manière autonome la technologie des effets spéciaux, de l’impression optique et de la projection avant et arrière. Il a dépensé son petit compte d’épargne pour acheter du matériel photographique et a emprunté de l’argent pour produire un court métrage.
Sa carrière professionnelle a débuté sur le film Battle Beyond the Stars (1980) de Roger Corman, où il a travaillé comme concepteur de la production, matte artist et directeur de la photographie pour les effets visuels. Lorsque la production a pris du retard, Cameron a demandé à Corman s’il pouvait réaliser en second Galaxy of Terror (1981). “Dans le monde du cinéma, personne ne vous donne jamais rien. Personne ne vous tape sur l’épaule en vous disant : “J’admire votre façon de parler et de dessiner, et je pense que vous feriez un bon réalisateur”. Mais Cameron est désormais réalisateur.
Cameron a écrit trois scénarios en 1983 : Rambo : First Blood Part 2 ; Aliens ; et The Terminator, qu’il a également réalisé. Il a réalisé Aliens (1986), puis écrit et réalisé The Abyss (1989). Il a écrit, produit et réalisé Terminator 2 : Judgment Day (1991), True Lies (1994) et Titanic (1997).
En juin 2005, il a été annoncé que Cameron travaillait sur un projet provisoirement intitulé “Project 880” (aujourd’hui connu sous le nom d’Avatar) parallèlement à un autre projet, Battle Angel. Les deux films devaient être tournés en 3D. En décembre, Cameron a déclaré qu’il voulait d’abord tourner Battle Angel, puis Avatar. Cependant, en février 2006, il a changé d’objectif pour les deux projets de films et a décidé de tourner Avatar en premier. Il a indiqué que si les deux films étaient un succès, il serait intéressé par la réalisation d’une trilogie pour chacun d’entre eux.
Avatar a bénéficié d’un budget estimé à plus de 300 millions de dollars et est sorti le 18 décembre 2009. Il s’agit de son premier long métrage depuis Titanic en 1997. Il est composé presque entièrement d’animations générées par ordinateur, utilisant une version plus avancée de la technique de “performance capture” utilisée par le réalisateur Robert Zemeckis dans The Polar Express. James Cameron a écrit un scénario de 80 pages pour Avatar en 1995 et a annoncé en 1996 qu’il réaliserait le film après avoir terminé Titanic. En décembre 2006, Cameron a expliqué que le retard pris dans la production du film depuis les années 1990 était dû au fait qu’il fallait attendre que la technologie nécessaire à la réalisation de son projet soit suffisamment avancée. Le film devait initialement sortir en mai 2009, mais sa sortie a été repoussée à décembre 2009 afin de laisser plus de temps pour la post-production des images de synthèse complexes et pour permettre aux cinémas du monde entier d’installer des projecteurs 3D. À l’origine, Cameron avait prévu qu’Avatar serait uniquement en 3D. Le film a battu le record du film le plus rentable de tous les temps, dépassant le film précédent de Cameron, Titanic. Avatar est également devenu le premier film à gagner plus de 2 milliards de dollars dans le monde. Il a été nommé pour neuf Oscars, dont ceux du meilleur film et du meilleur réalisateur, et en a remporté trois pour la meilleure cinématographie, les meilleurs effets visuels et la meilleure direction artistique. Cameron a perdu le prix du meilleur réalisateur au profit de son ex-femme, Kathryn Bigelow, qui a également remporté le prix du meilleur film avec son film The Hurt Locker.
