James Marsden começou sua carreira atuando na série Uma Galera do Barulho: Nova Geração (1993-2000). Os principais papéis do ator foram como Neal Oliver em Viagem sem Destino (2001), Lon Hammond Jr. em Diário de uma Paixão (2004), Ciclope na trilogia X-Men (2000, 2003, 2006) e Richard White em Superman — O Retorno (2006). Fora isso, James também já teve sucesso como modelo e já gravou comerciais para a grife de moda Versace.
Hoje em dia ele tem 46 anos e grava para o seriado Westworld (2016-...). James tem 3 filhos — um garoto e uma menina de seu primeiro casamento, com a atriz Lisa Linde, e um segundo garoto de seu ex-relacionamento com a modelo Rose Costa.