कैमरून का जन्म ओंटारियो, कनाडा के कापुसकासिंग में हुआ था। वे शर्ली (पूर्व कुलनाम लोव) जो कि एक कलाकार तथा नर्स थीं और फिलिप कैमरून (एक इलेक्ट्रिकल इंजिनियर) के पुत्र हैं। उनके पैतृक पर-पर-परदादा 1825 में स्कॉटलैंड के बाल्कहिदेर से यहाँ बसने आये थे। इस प्रकार से वे कैमरून कबीले के वंशज हैं। कैमरून चिप्पावा, ओंटारियो में बड़े हुए और नायाग्रा फॉल्स के स्टैमफोर्ड कॉलेजिएट में शिक्षा प्राप्त की; उनका परिवार 1971 में ब्रिया, कैलिफ़ोर्निया में रहने चला गया। फुलर्टन कॉलेज तथा कैलिफोर्निया स्टेट यूनिवर्सिटी में भौतिक विज्ञान तथा अंग्रेजी का अध्ययन करते समय कैमरून, यूनिवर्सिटी ऑफ साउथर्न कैलिफोर्निया के फिल्म आर्काइव (संग्रह) में जाने का कोई भी मौका छोड़ते नहीं थे। हालांकि प्राकृतिक विज्ञान के क्षेत्र में कैमरून की शैक्षिक पृष्ठभूमि काफी सुदृढ़ थी, उन्होंने 1973 में फुलर्टन कॉलेज से दर्शनशास्त्र को अपना प्रमुख विषय बनाने का निर्णय किया। कैमरून वहां अपने द्वारा बिताए गए समय के बारे में कहते हैं,
"स्पेशल इफेक्ट्स के क्षेत्र में मैं पूर्ण रूप से स्व-शिक्षित हूँ. मैं यूएससी पुस्तकालय में जाता था और स्नातक छात्रों द्वारा ऑप्टिकल प्रिंटिंग, या फ्रंट स्क्रीन प्रोजेक्शन, या डाई ट्रांसफर, अथवा फिल्म प्रौद्योगिकी से संबंधित किसी भी चीज के बारे लिखी गयी थीसिस को निकाल लेता था। .. और यदि वे मुझे उसकी फोटोकॉपी करने की अनुमति देते तो कर लेता. यदि नहीं, तो उसके नोट्स बना लेता." 

बीच में ही छोड़ने के बाद उन्होंने ट्रक ड्राइविंग जैसे कई काम किये और समय मिलने पर लेखन करने बैठ जाते. 1977 में मूल "" फिल्म देखने के बाद कैमरून ने ट्रक चालक की नौकरी छोड़कर फिल्म इंडस्ट्री में प्रवेश करने का निर्णय कर लिया। सिड फील्ड की किताब "स्क्रीनप्ले" पढ़ने के बाद उन्हें लगा कि विज्ञान और कला का संगम संभव है और उन्होंने दो मित्रों के साथ ज़ेनोजेनेसिस नामक एक दस मिनट की साइंस फिक्शन स्क्रिप्ट को लिखा। उन्होंने धन जुटाया और एक कैमरा, लेंस, फिल्म स्टॉक्स, तथा स्टूडियो को किराये पर लेकर 35 मिमी में उसको शूट किया। यह समझने के लिए कि कैमरे को किस प्रकार चलाया जाता है, उन्होंने उसे खोल दिया और शूटिंग के पहले दिन आधे समय तक केवल इसी कोशिश में जुटे रहे कि इसे चलाया कैसे जाएँ।

बैकग्राउंड (पृष्ठभूमि)
भविष्य की परियोजनाएं
वृत्तचित्र (2002-2012)
"द टर्मिनेटर" (1984)