В юности Джеймс Марш выиграл стипендию на обучение в Оксфордском университете. Он успешно его окончил и получил степень по специальности «Английский язык».
Свои первые шаги в режиссуре Марш сделал в начале 1990-х на канале BBC, сняв несколько документальных фильмов: «Trouble man - The Last Years of Marvin Gaye», «Аниматор Праги», «The Burger and the King: The Life and Cuisine of Elvis Presley». В 1993 году Джеймс Марш стал продюсером нескольких сериалов.
В 2005 году Марш написал сценарий и снял фильм «Король», который был показан в рамках Каннского кинофестиваля.
В 2008 году он выпустил документальную картину «Канатоходец». Фильм собрал множество наград. Он стал победителем в номинациях «Лучший документальный фильм» по версии Американской киноакадемии, «Лучший британский фильм» премии BAFTA, «Лучший нехудожественный фильм» Национального общества кинокритиков, «Лучший документальный фильм» премии «Независимый дух». По мнению критиков, лента возглавила список лучших фильмов 2008 года. Всего в копилке режиссера 5 наград и 9 номинаций.
Другими известными фильмами Джеймса Марша являются «Вселенная Стивена Хокинга», «Тайный игрок», «Проект «Ним».