1984年，因自編自導科幻電影《終結者》成名。1986年，自編自導電影《異形2》。1991年，憑藉電影《終結者2》獲得第18屆土星獎最佳導演獎以及最佳編劇獎。1994年，執導電影《真實的謊言》。
1997年，他執導的電影《泰坦尼克號》取得了18.4億美元的票房，打破全球影史票房紀錄，該片在第70屆奧斯卡金像獎上獲得了包括最佳影片在內的11個獎項，詹姆斯·卡梅隆憑藉該片獲得了奧斯卡獎最佳導演獎 。
2005年，他被英國雜誌《Empire》評為“世界最偉大的20位導演之一”。
2009年12月，他執導的科幻電影《阿凡達》上映，該片全球總票房超過27億美元，再次打破了由他自己保持的全球影史票房紀錄。
2010年，入選《時代週刊》評出的“全球最具影響力人物” 同年他獲得美國視覺效果工會獎終身成就獎
2011年，獲得美國製片人工會獎里程碑獎。
終結者 The Terminator (1984)
這是一個未來的世界，天下已經由機器人來操控。機器人想完全佔有這個世界，把人類趕盡殺絕，然而卻遇到了頑強抵抗的人類精英康納。於是，終結者機器人T-800（阿諾•施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger飾）受命回到1984年，殺害康納母親莎拉（琳達•漢密爾頓 Linda Hamilton 飾），目的是滅掉康納的出生。康納得知後，火速派戰士雷斯（邁克爾•比恩 Michael Biehn 飾）前往救援。雷斯來到1984年的洛杉磯，及時搭救了被機器人追殺的莎拉——她當時還是一個大學生。然而，人們把雷斯當成瘋子，不相信未來機器人統治世界。直到莎拉又一次遭到機器人追擊，她才相信了這一切。奔走中她和雷斯相愛，懷上了未來的康納，而雷斯也陷入和機器人的苦鬥當中。人類世界能否從因為這場鬥爭改變原來的噩運？
36年前，卡神100多分鐘的篇幅講了個既腦洞大開又驚心動魄的經典恐怖故事。終結者一次又一次爬起來，不惜一切要消滅目標已是經典噩夢，也為後來的續集立下了規則，究竟怎樣才是“終結者”電影。
異形2 Aliens (1986)
蕾普莉（西格妮•韋弗 Sigourney Weaver 飾）是首次探險任務遇到異形後的唯一生還者，她一直冬眠直到被救援隊救回地球。當她睜開眼睛後，才發現自己已經冬眠了57年！ 期間，人類已經移居到了異形所在的星球。蕾普莉知道後，馬上向當局報告該星球上異形的情況，但卻被當局認為要麼精神不正常，要麼謊話連篇。蕾普莉見當局對她的説話不予理睬，便決心不再涉足和異形有關的任何事。 果不其然，在那個異形所在的那個星球上定居的人忽然和地球中斷了聯繫。這時當局才注意到蕾普莉之前彙報的情況，決定派出軍隊去營救。蕾普莉被説服參與營救行動。 又一場腥風血雨的戰鬥展開了！
深淵 The Abyss (1989)
美國核潛艇蒙坦娜號在深海追蹤一個不明物體的時候不幸失蹤，高壓潛水鑽台深海之心號工頭巴德（艾德·哈里斯 Ed Harris 飾）接到命令負責配合科菲中尉（邁克爾·比恩 Michael Biehn 飾）前去營救。
令人意想不想不到的是一同前往的還有跟巴德一直在鬧彆扭的妻子—— 石油公司工程師琳西（瑪麗·伊麗莎白·馬斯特蘭託尼奧 Mary Elizabeth Mastrantonio）。三人為主的救援隊潛到潛艇失蹤的海底深淵邊緣，卻發現潛艇上無人倖存，令人恐慌的是深淵裏還存在着一種未知的怪物。
經過一系列的危機之後，科菲中尉不聽勸阻認定這是蘇聯的陰謀，決定把從潛艇上拆下來的核彈發射給不明的敵人，於是巴德和琳西聯手開始了殊死搏鬥。千鈞一髮之際巴德不顧危險救下了琳西，並且潛下深淵去拆掉核彈頭上的引信，完成任務之後巴德的氧氣已經消耗殆盡，而就在此刻深海的怪物再次出現。
終結者2：審判日(1991)
上一部中，超級電腦“天網”阻止人類抵抗領袖約翰·康納誕生的行動失敗，時隔13年後，在“審判日”到來之前，“天網”派出了更加先進的生化機器人T-1000（羅伯特·帕特里克 飾）從公元2029年回到洛杉磯追殺已經長大的約翰，與此同時，約翰也派出了機器人T-800（阿諾· 施瓦辛格 飾）回去保護年幼的自己。 此時，薩拉·康納（琳達·漢密爾頓 飾）因為怪異的言行而住進了精神療養院，約翰則和養父母住在一起，行為叛逆。T-800找到他們，在逃避T-1000追殺過程中，獲得了二人的信任。 為了改變未來的歷史，挽救人類的命運，薩拉、約翰和T-800 Model 101找到了“天網”之父，邁爾斯·戴森（喬·莫頓 飾），説服他銷燬一切有關“天網”的資料，此時，警察和T-1000同時趕來，他們陷入了多方爭鬥中。
詹姆斯卡梅隆的巔峯之作,永遠的科幻經典。
真實的謊言 True Lies (1994)
哈里（阿諾•施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 飾）是美國FBI的高級特工，他正在奉命調查一起跨國核武器走私案件。出於安全考慮，哈里連結婚15年的妻子海倫（傑米•李•柯蒂斯 Jamie Lee Curtis 飾）都沒有告訴他的真實身份。 海倫是一名普通白領，平凡的生活已令她心生厭倦。一次，汽車商西蒙假扮FBI特工，溜到海倫家謊稱自己被人追殺。緊張刺激的經歷很快令海倫着迷。 這一切都沒有逃過真正的FBI特工哈里眼睛。哈里利用間諜偵查手段令到西蒙洋相百出，並化妝成法國人正欲調戲海倫時，被恐怖分子突然襲擊，兩人被挾持到一個熱帶小島。哈里和海倫最終能否逃出生天，挫敗恐怖分子陰謀？
中國最早引進的“美國大片”。節奏跌宕有致，大場面動作戲與幽默輕喜劇完美結合。州長的犀利眼神和矯健身手，傑米·李·柯蒂斯的豔舞誘惑力驚人
泰坦尼克號 Titanic (1997)
1912年4月10日，號稱 “世界工業史上的奇蹟”的豪華客輪泰坦尼克號開始了自己的處女航，從英國的南安普頓出發駛往美國紐約。富家少女羅絲（凱特•温絲萊特）與母親及未婚夫卡爾坐上了頭等艙；另一邊，放蕩不羈的少年畫家傑克（萊昂納多·迪卡普里奧）也在碼頭的一場賭博中贏得了下等艙的船票。 羅絲厭倦了上流社會虛偽的生活，不願嫁給卡爾，打算投海自盡，被傑克救起。很快，美麗活潑的羅絲與英俊開朗的傑克相愛，傑克帶羅絲參加下等艙的舞會、為她畫像，二人的感情逐漸升温。 1912年4月14日，星期天晚上，一個風平浪靜的夜晚。泰坦尼克號撞上了冰山，“永不沉沒的”泰坦尼克號面臨沉船的命運，羅絲和傑克剛萌芽的愛情也將經歷生死的考驗。
阿凡達 Avatar (2009)
戰鬥中負傷而下身癱瘓的前海軍戰士傑克•薩利（薩姆•沃辛頓 Sam Worthington 飾）決定替死去的同胞哥哥來到潘多拉星操縱格蕾絲博士（西格妮•韋弗 Sigourney Weaver 飾）用人類基因與當地納美部族基因結合創造出的 “阿凡達” 混血生物。
傑克的目的是打入納美部落，外交説服他們自願離開世代居住的家園，從而SecFor公司可砍伐殆盡該地區的原始森林，開採地下昂貴的“不可得”礦。在探索潘多拉星的過程中，傑克遇到了納美部落的公主娜蒂瑞（佐伊•索爾達娜 Zoe Saldana 飾），向她學習了納美人的生存技能與對待自然的態度。與此同時，SecFor公司的經理和軍方代表上校邁爾斯（史蒂芬•朗 Stephen Lang 飾）逐漸喪失耐心，決定訴諸武力驅趕納美人…… 本片採用3D技術拍攝，共耗資5億美元製作發行，是電影史上最為昂貴的作品。本片榮獲第82屆奧斯卡最佳攝影、最佳視覺效果、最佳藝術指導等3項大獎。
認識3d和IMAX的第一場電影，之後很多號稱3d的視覺大片都無法與之相比。
阿麗塔：戰鬥天使 Alita: Battle Angel (2019)
故事發生在遙遠的26世紀，外科醫生依德（克里斯托弗·瓦爾茲 Christoph Waltz 飾）在垃圾場裏撿到了只剩下頭部的機械少女將她帶回家中，給她裝上了本來為自己已故的女兒所準備的義體，並取名阿麗塔（羅莎·薩拉扎爾 Rosa Salazar 飾）。
甦醒後的阿麗塔對這個五彩斑斕但卻暴力而又殘酷的世界產生了濃厚的興趣，在結識了青年雨果（基恩·約翰遜 Keean Johnson 飾）後，阿麗塔開始接觸名為機動球的運動，並在比賽中展現出了驚人的格鬥天賦。 在廢鐵城居民們的頭頂，漂浮着巨大的浮空城市撒冷，廢鐵城居民們的一切勞作和付出，都是為了給撒冷提供繼續運作的燃料。在大財閥維克特（馬赫沙拉·阿里 Mahershala Ali 飾）所設立的機動球比賽中，最終獲得冠軍的人能夠獲得前往撒冷生活的資格，阿麗塔決定利用自己的格鬥天賦參加比賽，卻被捲入了一個巨大的陰謀之中。
賽博朋克、廢土金屬、暴力美學、獨具風格的流暢動作格鬥、超高速鏡頭畫面設計，機動球令人目不轉睛，場景效果感官體驗新鮮
終結者：黑暗命運(2019)
《終結者2：審判日》發生的27年後，由於未來天網派來T-800成功殺死年幼的約翰，以致令未來產生變化，一個全新進化的液態金屬終結者從未來派出，目的是追殺持有關鍵訊息的丹妮·拉莫斯、半生化人葛蕾絲和她的朋友。這使莎拉·康納以及成功殺死約翰的T800終結者前來幫助她們一行人，以共同為了人類的未來而戰。