空漫游》，从此他有了制作电影的愿望，他开始用父亲的8毫米摄影机拍摄一些简陋的影片。
1971年，他迁往美国，在加利福尼亚州立大学主修物理。大学辍学后，他干过包括给别人开卡车等多种工作。1977年，卡梅隆看到了乔治-卢卡斯的科幻影片《星球大战》，他开始意识到自己想要做电影导演，于是他辞去了卡车司机的工作。1980年，他获得了在影坛的第一份正式工作，在罗杰-考执导的影片《世纪争霸战》中任艺术总监，制作特效模型
1981年，詹姆斯-卡梅隆执导了第一部作品《食人鱼2》。1984年，卡梅隆推出了他第一部自编自导的影片《终结者》。这部影片的拍摄只花了650万美元，却在美国取得了3600万美元的票房成绩，全球票房更是达到7800万美元。
1986年，詹姆斯-卡梅隆自编自导的第二部作品《异形2》问世。1987年，《异形2》获得了七项奥斯卡奖提名，并最终获得了最佳音响剪辑和最佳视觉效果两项奖项，詹姆斯-卡梅隆凭借此片获得了第14届土星奖最佳导演奖。
1989年，卡梅隆自编自导了第三部电影《深渊》。这部科幻影片和詹姆斯-卡梅隆其它同类的作品有些不同，虽然其中穿插了很多打斗和关于海底神秘生物的描述，但它重点还是用一种比较慢的节奏，在一个科幻的背景下讲述了一个关于夫妻感情的故事。有部分观众认为这部影片的节奏过慢，这部影片在票房上也遭到了失败。
1991年，他执导的电影《终结者2》在美国上映后取得了2亿美元的票房。
1992年，这部电影在第64届项奥斯卡奖颁奖礼上获得了最佳视觉效果、最佳音响、最佳化妆、最佳音效剪辑四项奖项。詹姆斯-卡梅隆凭借该片获得了第18届土星奖最佳导演奖以及最佳编剧奖。
1993年，詹姆斯-卡梅隆成立了自己的特技制作公司“数字领域“。
1994年，由“数字领域”制作特技的第一部影片《真实的谎言》上映，该片由詹姆斯-
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