Den ståtlige skådespelaren föddes som James King Aurness den 26 maj 1923 i Minneapolis, Minnesota som äldste sonen till Ruth och Rolf Aurness. Hans lillebror bytte efternamn och blev senare känd som skådespelaren Peter Graves. James hoppade av skolan när han kallades till militären men till sin besvikelse nobbades han till att bli stridspilot, en dröm han haft. Han tjänstgjorde istället i militären som gevärsskytt men skadades i en strid i Italien och han fick lämna sin post med en krigsutmärkelse. Medan han kurerade sig så övertalades han av brodern Peter att söka till en universitetskurs i radio i Minnesota och en karriär som radioprogramledare följde.
Efter en framgångsrik tid som radio-DJ så reste James och en vän till Hollywood där han fick kontrakt med filmbolaget RKO och gjorde sin första filmroll som Loretta Youngs bror i "Katrin gör karriär" 1947. Bolaget ändrade hans efternamn och han uppträdde i flera lokalteaterproduktioner och gifte sig så småningom med sin motspelerska Virginia Chapman från Pasadena Playhouses "Candida". Med åren fick Arness fart på filmkarriären med stora roller i science fiction-klassiker som "Fantomen från Mars" och "Spindlarna".
Men det var en teaterroll som gjorde att filmproducenten Charles K. Feldman uppmärksammade, och presenterade honom för John Wayne, som blev så pass imponerad att han skrev ett treårskontrakt med Arness vars karriär utstakades därefter. 1955 föreslog Wayne att Arness skulle ta huvudrollen i en ny TV-serie, något Arness själv var tveksam till i rädsla att det skulle hindra hans filmkarriär. Han tog dock rollen och blev hela USA:s egen Marshal Matt Dillon i (fram till "Simpsons") rekordlånga och populära "Gunsmoke", för vilken han Emmynominerades tre gånger och spelade i under tjugo år innan serien lades ner 1975.
Efter "Gunsmoke" fortsatte Arness sin karriär i TV, där rollerna som Zeb Macahan i "Familjen Macahan" och detektiven Jim McClain i "McClain's Law" drog mest uppmärksamhet. Han gjorde flera TV-filmer, varav "Gunsmoke: One Man's Justice" 1994 där han återvände till sin paradroll Dillon, blev hans sista.
Han efterlämnar hustrun sedan 1978, Janet Surtrees och två söner (en dotter dog 1975). Han avled 88 år gammal den 3 juni i Los Angeles.
