James Norton se narodil 18. července 1985 v Londýně. Vyrostl v Severním Yorkshiru, navštěvoval katolickou internátní školu a poté vystudoval teologii na univerzitě v Cambridge. V roce 2007 začal studovat herectví na Royal Academy of Dramatic Art (RADA), ale kvůli své první filmové roli ve Škole života odešel půl roku před absolutoriem.

Už během studií začal hrát v divadle a od roku 2012 se objevoval v menších rolích v britských filmech a seriálech, jako je historické drama Belle, detektivní minisérie podle P.D. Jamesové Smrt přichází na Pemberley či seriál Doctor Who. Průlomový byl pro Jamese Nortona rok 2014, kdy dokázal, že je hereckým chameleonem. V seriálu Grantchester je charismatickým anglikánským knězem v Anglii 50. let, který kromě vražd řeší i své trable s alkoholem a ženami, v krimi seriálu Happy Valley si jako psychopat a kriminálník Tommy Lee Royce krade každou scénu. Za roli Tommy Lee Royce byl nominován na cenu BAFTA. V roce 2016 ztvárnil v seriálové adaptaci Vojny a míru rozervaného prince Andreje Bolkonského a hrál na West Endu ve hře Tracyho Lettse Bug.