En 1977, al ver La Guerra de las Galaxias entendió que lo suyo era el cine y por eso se dedicó en pleno a ello. A los 25 años, después de varios trabajos poco importantes, le llegó la oportunidad de dirigir, aunque tal experiencia le decepcionó un tanto, por esta razón jamás volvió a dirigir una película que no hubiera sido escrita por él mismo.
Trabajando como supervisor de efectos especiales para Roger Corman, los productores se mostraron impresionados cuando de un brazo falso, los gusanos que en él se encontraban, ya muertos, comenzaron a moverse como si devorasen un brazo auténtico. La razón era que Cameron electrificó el brazo de manera muy ingeniosa. Esto le valió para ser contratado como director para Piraña 2, pero la experiencia sería desastrosa, pues Cameron sería despedido cuando llevaba tres semanas de rodaje. Aun así, pueden percibirse en la película algunos motivos propios de Cameron, como el pecio bajo el mar.Cameron pronto ganó fama como un guionista hábil. Cameron se encontraba en un hotel de Roma, por motivo del rodaje de un comercial, pero una noche sufrió fiebres y mareos. Cuenta cómo en mitad de la noche se despertó, febril, y dibujó algo que hoy en día es un icono del cine: un Terminator surgiendo de una bola de fuego.Sabía que después de la primera película nadie le contrataría y que debía escribir un argumento propio para poder ejercer como director. Este fue el germen de su primera película, y una de las más importantes que ha dirigido. En su argumento, ordenadores de última generación tomaban conciencia de sí mismos y decidían el exterminio de la humanidad. Sin embargo, la resistencia humana lograría vencer a las máquinas. No obstante, la inteligencia artificial intentaría cambiar las cosas enviando a un Terminator, una máquina con apariencia humana, hacia el pasado, para asesinar a la madre del futuro líder humano.
Cameron ya había escrito un tratamiento de esta historia cuando se encontraba en la adolescencia, obsesionado por las profundidades marinas, y ansioso por construir un relato en torno a sus fantasías respecto a ellas. El proyecto fue el más caro de la historia hasta la fecha, y Cameron exigió un sobreesfuerzo casi inhumano a su equipo para lograr terminarla. Tanto es así que su actor principal, Ed Harris, a día de hoy todavía no se habla con él. No conoció un éxito tan grandioso como las dos anteriores, pero sigue siendo un proyecto único por sus características submarinas. La película es The Abyss.
Se sabía que algún día llegaría la segunda parte de la famosa película, y Cameron no pudo por menos que aceptar hacerla cuando Mario Kassar lo anunció sorpresivamente en el Festival de Cannes. Trabajando a contrarreloj, el cineasta consiguió cuajar una de sus obras más completas y mejor cohesionadas, ampliando un universo que enriqueció aún más. The Terminator 2.
Cambiando completamente de registro, Cameron se entregó a una comedia, remake de una cinta francesa. Una vez más, superó el presupuesto de su anterior filme para erigirse como película más cara de la historia, y por tercera vez contó con Arnold Schwarzenegger interpretando una parodia de otros agentes secretos.
Finalmente Cameron pudo cumplir el sueño de su vida llevando a la gran pantalla la que se presume es la versión definitiva de la catástrofe del RMS Titanic, que él convirtió en el proyecto más ambicioso de su carrera, con una gran recreación histórica en la que se mezclaban hechos reales con una ficticia historia de amor. Los protagonistas Kate Winslet y Leonardo DiCaprio cuentan a menudo la dureza de un rodaje extremo.
En junio de 2005, Cameron anunció que trabajaba en un proyecto inicialmente titulado "Proyecto 880" (ahora se sabe que es Avatar) en paralelo con otro proyecto, Battle Angel. Ambas películas iban a ser rodadas en 3D. En diciembre, Cameron dijo que quería filmar primero Battle Angel, seguido por Avatar. Sin embargo, en febrero de 2006, cambió los objetivos para sus dos nuevos proyectos en cine y decidió iniciar con Avatar. Mencionó que si tienen éxito, iniciaría sendas trilogías.Avatar, con un presupuesto estimado doscientos setenta millones de dolares, ha recaudo más de dos mil setecientos millones de dolares, y a su vez estableció un nuevo record, al ser la primera película en llegar a esa cantidad tan rápido. Está compuesto casi totalmente de la animación generada por ordenador.
En definitiva, James Cameron es un grandísimo director de cine que ha ganado los premios Oscar a la mejor dirección, a la mejor película y al mejor montaje con la película Titanic. Los Globos de oro los ha conseguido con Avatar y con Titanic, dos con cada película (mejor dirección y mejor película).
