2003年6月27日，在2003年NBA选秀中，詹姆斯被克利夫兰骑士队选中。7月8日，NBA夏季联赛展开，詹姆斯首次出现在职业比赛，得到14分，7个篮板，另有6次助攻。10月29日，骑士在客场挑战国王，这是詹姆斯NBA生涯的第一场正式比赛，在比赛中他取得了25分9次助攻6个篮板以及60%的投射命中率，成为高中生处子秀得分最高的球员。
2004年3月27日，19岁零87天的詹姆斯在对篮网的比赛中得到41分，成为NBA历史上拿下40 最年轻的球员。詹姆斯这个赛季平均每场贡献20.9分、5.9次助攻和5.5个篮板球，帮助上个赛季只获得17场胜利的骑士战绩提高到35胜47负。
2004年11月24日，19岁零267天的詹姆斯生涯得分和篮板超过500，打破埃尔文·约翰逊的纪录。三天之后，得分突破2000分，打破了科比的纪录。
2005年1月23日，对阵开拓者得到27分11篮板10助攻，以20岁零20天成为史上拿下“三双”最年轻的球员。这个赛季，詹姆斯成为NBA历史上在单个赛季拿下27分，7个篮板，7个助攻，2个抢断以上的两个球员之一。
2006年1月21日，在对阵爵士的比赛拿下51分，成为历史上最年轻的总得分达到5000分的球员。2月19日，在全明星赛得到29分，6个篮板及2次助攻，赛后成为了全明星赛最有价值球员，以21岁51天成为了史上赢得MVP奖项最年轻的球员。
2008年2月18日，以27分、8篮板、9次助攻，2个抢断及2个盖帽的成绩获得2008年NBA全明星赛MVP。2月27日，在对凯尔特人的比赛中，取得了个人生涯的第10000分。他仅以23岁59天，成为最年轻达成10000分的球员。
2009-2010赛季，带领骑士以61胜的战绩再次笑傲全联盟，他也蝉联了这个赛季的常规赛MVP，也成为NBA史上第十位连续两个赛季获此荣誉的球员。这个赛季詹姆斯常规赛场均贡献8.6次助攻，超越伯德的场均7.6次助攻，成为NBA历史上单季场均助攻最多的小前锋。
2010年7月9日，透过ESPN举办的全国直播特别节目“The Decision”宣布与迈阿密热火队签约。与克里斯·波什、德怀恩·韦德组成三巨头阵容
2011年，在NBA全明星赛上，詹姆斯砍下29分、12个篮板和10次助攻，成为继迈克尔·乔丹之后，在全明星赛上第2个拿到三双的球员。
2011-12赛季，受到劳资谈判影响，常规赛缩水，詹姆斯在其所参加的62场常规赛中，他场场首发，场均上场37.5分钟，得到27.1分、7.9个篮板和6.2次助攻，在投篮命中率、三分球命中率上均创造了个人生涯新高。凭借出色的表现詹姆斯第三次加冕常规赛MVP，这是他2008-2012赛季4个赛季第3次获此殊荣，同时成为继迈克尔-乔丹之后首位至少3夺常规赛MVP之人。
2014年3月4日，在比赛中砍下了61分，打破了个人职业生涯得分纪录及格伦·莱斯保持的热火队史单场得分纪录。5月30日，热火4：2击败步行者晋级总决赛。这天詹姆斯夺得生涯第100场季后赛胜利，他是NBA历史上第22位拿下生涯季后赛百胜的球员。
2014年7月12日，在《体育画报》上发表公开信，宣布将回归骑士。詹姆斯与凯里·欧文，凯文·乐福组成了新三巨头。
2016-2017赛季，场均得到26.4分，是回归骑士后的新高，场均8.6篮板、8.7助攻，创造了生涯最高值。
2018年1月19日，获得全明星赛改制以后的第一个票王，同时也第一次拥有了挑选全明星队友的权利。5月2日。詹姆斯季后赛抢断总数突破400，成为唯一400 抢断的球员。
2018年7月10日，正式与洛杉矶湖人队签下4年1.53亿美元的合同。
2019年1月25日，NBA官方宣布詹姆斯以票王身份入选2018-19赛季NBA西部全明星首发阵容。3月25日，湖人111-106击败国王，詹姆斯出场35分钟，22投9中，其中三分6中3、罚球9中8，得到29分11篮板11助攻2抢断1盖帽，常规赛总盖帽数达到921次，超越姚明的同时追平罗宾·洛佩斯，并列NBA历史第109位。
2020年3月7日，湖人VS阵雄鹿，湖人球员勒布朗·詹姆斯上半场打了18分钟，7投4中，罚球4罚4中，拿到了12分4助攻3篮板1抢断。生涯常规赛罚球数达到了10014个，超越科比·布莱恩特（10011个），排名升至历史第五位。
2020年12月3日，湖人队与詹姆斯以2年8500万美元达成续约。
2022年1月3日，湖人主场战胜森林狼。詹姆斯登场39分13秒，15投7中，三分球4中2、罚球12中9，砍下26分7篮板5助攻3抢断1盖帽，其中12罚9中，生涯常规赛罚球命中数来到7697个，超越奥斯卡·罗伯特森（7694个），升至历史第四。这也是詹姆斯第1336场常规赛，超越加里·佩顿（1335场）升至NBA历史第16。
2009年，主演狮门电影公司出品电影《More Than A Game》（《不只是一场比赛》）。
2015年7月，出演电影《Trainwreck》，并且在家乡阿克伦举行了一个私人的放映会。这是詹姆斯的荧幕处子秀，他在里面扮演的是自己。
2014年，与朋友Sian Cotton共同创作了一首名为《Kingdom》的说唱单曲。
2019年2月20日，说唱歌手2 Chainz宣布自己的新专辑《RAP OR GO TO THE LEAGUE》，詹姆斯担任主要制作人。
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荣誉名称 |
次数/备注 |
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NBA总冠军 |
4次（2012年、2013年、2016年、2020年） |
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NBA东部联盟冠军 |
9次（2007年、2011年~2018年） |
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NBA西部联盟冠军 |
1次（2020年） |
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美国职业篮球联赛最有价值球员奖 |
4次（2009年、2010年、2012年、2013年） |
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比尔·拉塞尔NBA总决赛最有价值球员奖 |
4次（2012年、2013年、2016年、2020年） |
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美国职业篮球联赛全明星赛最有价值球员奖 |
3次（2006年、2008年、2018年） |
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NBA全明星 |
17次（2005年~2021年） |
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全明星票王 |
8次 |
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NBA最佳阵容第一阵容 |
13次（2006年、2008年~2018年、2020年） |
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NBA最佳阵容第二阵容 |
3次（2005年、2007年、2021年） |
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NBA最佳阵容第三阵容 |
1次（2019年） |
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NBA最佳防守阵容 |
5次（2009年~2013年） |
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奥运会男子篮球赛金牌 |
2次（2008年、2012年） |
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《时代》全球年度100大最具影响力人物 |
4次 |
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《体育画报》封面人物 |
20次 |
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《体育画报》年度最佳运动员 |
3次（2012年、2016年、2020年） |
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美联社最佳男运动员 |
4次（2013年、2016年、2018年、2020年） |
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ESPY最佳男运动员 |
3次（2012年、2013年、2016年） |
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ESPY最佳NBA球员 |
6次（2007年，2009年，2012年，2013年，2016年，2018年） |
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ESPY体育奖最佳冠军表现奖 |
4次（2012年、2013年、2015年、2016年） |
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全球百大影响力人物 |
4次（2005年、2013年、2017年、2019年） |
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NBA75周年75大球星 |
2021年（75大球星共评选出76人） |
2004年，提名2004年劳伦斯世界体育奖最佳新人奖。
2020年，获KCA尼克儿童选择奖-时代影响力奖和年度最受欢迎男运动员奖。
2017年，提名2017年劳伦斯世界体育奖最佳男运动员奖。
2019年，提名2019年劳伦斯世界体育奖最佳男运动员奖。
2021年，提名劳伦斯世界体育奖年度最佳男运动员奖。
