James D’Arcy wurde am 24. August 1975 in Fulham, London, geboren. Da sein Vater starb, als er noch jung war, wuchs er in Fulham alleine mit seiner Mutter und seiner jüngeren Schwester Charlotte auf. Nach seinem Schulabschluss 1991 in Christ’s Hospital ging er für ein Jahr nach Australien, wo er zum ersten Mal in Kontakt mit der Schauspielerei kam. Als er dann 1995 zurück nach London kam, absolvierte er an der London Academy of Music and Dramatic Art eine drei-jährige Ausbildung. Seine ersten Rollen hatte er in kleineren Fernseh-Produktionen wie „Gerichtsmedizinerin Dr. Samantha Ryan“ (1996) und „Dalziel and Pascoe“ (1996) und Spielfilmen wie „Canterville Ghost“ (1997) oder „Im Eishaus“ (1997). Ab 2001 konnte man ihn dann auch in größeren und auch führenden Rollen sehen. So spielte er in den Horrorfilmen „Exorzist: Der Anfang“ (2004), „Der Fluch der Betsy Bell“ (2005) und „Rise: Blood Hunter“ (2007) mit. Zudem spielte er an der Seite von Russell Crowe und Paul Bettany Lieutnant Tom Pulling in Peter Weirs „Master & Commander - Bis ans Ende der Welt“ (2003) mit. Daneben arbeitete er auch für Radio-Dramen auf BBC, z.B. in Tom Hardys „Tess of the d’Urbervilles“, Bram Stokers „Dracula“ oder Winifred Holtbys „The Crowded Street“. 2010 schlüpfte er in die Rolle von Edward VIII in „W.E.“, bei dem Pop-Star Madonna zum zweiten Mal auf dem Regiestuhl Platz genommen hat.