James Mitchum nació el 8 de mayo de 1941 en Los Ángeles, California, como el segundo hijo del actor Robert Mitchum. Se unió al ejército en 1959 y sirvió en Corea del Sur como artillero en el batallón de tanques 9th Infantry. A su regreso, comenzó a actuar en películas, debutando en "The Beat Generation" en 1959. En los años 60, trabajó en películas como "Il castello dei morti vivi", "Young Guns of Texas" y "Ambush Bay". En la década de 1970, apareció en "Trackdown", "The Bastard" y "The Revengers". A lo largo de su carrera, también ha trabajado en televisión, apareciendo en series como "Hawaii Five-O", "The Virginian" y "Murder, She Wrote". Mitchum ha estado casado tres veces y tiene seis hijos. Además de su carrera en la actuación, también es un músico y ha lanzado varios álbumes. A lo largo de su vida, también ha sido un jugador de polo profesional.