Herec, režisér a producent Edward James Olmos spatřil poprvé světlo světa v losangeleské čtvrti Boyles Heights v rodině mexického imigranta s maďarskými kořeny a napůl Mexičanky a Američanky. Ačkoli od malička toužil stát se profesionálním hráčem baseballu, jeho láskou se nakonec stala hudba (např. jako rockový zpěvák se skupinou Eddie James and the Pacific Ocean) a posléze herectví.

Po absolvování hereckých kurzů na Lee Strasberg Institutu se začal v 70. letech objevovat v menších (povětšinou záporných) roličkách v řadě televizních seriálů jako Kojak, Starsky a Hutch, Modrý Rytíř či Hawaii Five-O. Průlomem pak pro něho bylo muzikálové drama Zoot Suit z prostředí losangeleského podsvětí, v němž v roce 1978 slavil úspěch na jevišti divadla Mark Taper Forum. Postava El Pachuca, jednoho z chuligánů mexicko-amerického gangu, mu vynesla cenu Theatre World Award a nominaci na cenu Tony. Tutéž roli si zopakoval i ve stejnojmenném filmu Luise Valdeze o 3 roky později.

Do širšího diváckého povědomí vstoupil ve druhé polovině 80. let účinkováním v populárním krimiseriálu Miami Vice jako poručík Martin Castillo (Emmy 1985 a Zlatý Glóbus 1985). V té době se začal častěji objevovat i ve filmu. Zmínit je třeba určitě postavu policisty Gaffa v kultovním Blade Runnerovi (1982) a pak především roli učitele matematiky Jaime Escalanteho, který dokáže ve svých latinoamerických studentech pomocí velmi neortodoxních metod rozdmýchat zájem o studium i vlastní sebepoznání, ve filmu podle skutečných událostí Ukaž, co umíš režiséra Ramóna Menéndeze. Za tuto roli byl Olmos (po Anthony Quinnovi jako druhý herec mexického původu) nominován v r. 1988 na Oscara a Zlatý Glóbus. Z dalších filmů, v nichž se objevil, možno jmenovat Já američan (jeho režijní debut z prostředí latinoamerických gangů), Moje rodina, Kořist, Selena, Fáma nebo jeho další režijní počin Stávka vycházející částečně i z jeho vlastních osudů jako sociálního aktivisty. V roce 2003 přijal roli komandéra Williama Adamy v minisérii Battlestar Galactica vycházející z TV seriálu ze 70. let a rozhodl se pokračovat i v navazujícím seriálu, který mu znovu přinesl širokou diváckou popularitu.

Velmi pestrý život vede Olmos i mimo filmového plátno nebo televizní obrazovky. Velmi se angažuje především v záležitostech týkající se hispánské menšiny v USA. V roce 1998 např. založil společnost Latino Public Broadcasting, zabývající se prosazováním hispánských zájmů v amerických médiích. Je mluvčím organizací Southwest Voter Registration Project a HUD and Consumer Action a nadací Juvenile Diabetes Foundation a Aids Awareness Foundation. Organizuje filmové festivaly a další akce. Byl mezinárodním velvyslancem UNICEF a byl několikrát oceněn za humanitární činnost. V dubnu roku 2000 strávil 20 dní v chládku po protestech spolu s dalšími aktivisty proti bombovým testům na jednom z portorických ostrovů Vieques.

Olmos se třikrát oženil: s Kaijou Keelovou (dcerou herce Howarda Keela, spolu od prosince 1971-1992), s Lorrain Bracco (např. dr. Melfiová ze Sopránových, leden 1994-březen 2002) a s více než o 30 let mladší herečkou portorického původu Lymari Nadal (nejnověji se objevila v Americkém Gangsterovi Ridleyho Scotta). Jeho dva synové z prvního manželství - Mico a Bodie - jsou taktéž herci. Bodie Olmos se se svým otcem setkal v několika v filmech a také v seriálu Battlestar Galactica.

James Edward Olmos má svou hvězdu na Hollywoodském chodníku slávy a na jeho počest byl po něm nazván i jeden z asteroidů.