童年时期的詹姆斯·史都华是一个害羞的小男孩，课余的时间常躲在家里的地下室做飞机模型、绘制机械设计图，还有自己写了剧本与妹妹们排演、以及在家乡的默片戏院打工。中学毕业于位在宾州的梅瑟斯堡学院男校。他曾一度想要就读海军学院，但未得到父亲同意，家人主要希望他能够继承父业。之后詹姆斯·史都华想要成为一名建筑师，并以优异的成绩就读于普林斯顿大学建筑系，还被授予程序研究生奖学金。
从小就专长演奏手风琴，所以加入学校的管弦乐团。他也是美式足球队、棒球队、田径队队员，擅长跳高、掷标枪，尤其更是长跑健将。他还是唱诗班及合唱团团员、童军团成员及终身的支持者、年鉴的美术编辑、文学协会的成员，他也有写诗的天份，并在多年后出版诗集。
1932年，他在同学的鼓动下参加了大学的戏剧表演团普林斯顿三角俱乐部，从而发掘自己真正的兴趣还当上了主角。毕业以后受到罗根之邀，参与在波士顿的学生剧团，之后再转往百老汇参与舞台剧演出，并在那里第一次遇到了亨利·方达和玛格丽特·萨尔温，在他们的影响下，斯图尔特决定成为一名演员。
1935年，詹姆斯·史都华从百老汇舞台转向好莱坞与米高梅电影公司签约。他最先在一部米高梅的短片《重大新闻》中露面，然后出演了第一部长片《谁是真凶》。
1936年，詹姆斯·史都华为了还清大学的助学贷款，出演了一系列低成本的影片，在歌舞喜剧《生来为舞》一片中展露了歌喉。还参与拍摄克拉克·盖博与珍·哈露主演的爱情喜剧《妻子与秘书》。
1937年，詹姆斯·史都华出演了亨利·金执导的爱情影片《第七天堂》和惊悚影片《最后一个强盗》，还参与拍摄了保罗·穆尼主演的剧情影片《大地》。
1938年，詹姆斯·史都华与好友玛格丽特·苏利文开始合作，他在饰演一些小角色时引起了好莱坞导演弗兰克·卡普拉的注意，决定重用詹姆斯·史都华这位新人。同年，詹姆斯·史都华被出借至米高梅的姊妹公司哥伦比亚电影公司，他与爱德华.阿诺德、琪恩·亚瑟、莱昂纳尔·巴里摩尔合作出演了弗兰克·卡普拉执导的爱妻喜剧影片《浮生若梦》，这是一部改编自百老汇普立兹奖的作品，该影片在也同样获得了第11届奥斯卡金像奖最佳影片奖。
1939年，詹姆斯·史都华与卡洛·朗白合作，出演了约翰·克隆威尔执导的爱情喜剧影片《天造地设》，该片2月10日在美国上映。詹姆斯之后与琼·克劳馥、刘易斯·斯通、刘·艾尔斯合作，出演了二十世纪福克斯电影公司发行的歌舞影片《1939年冰上大歌舞》，詹姆斯在片中饰演了一位冰上舞蹈者，该影片3月10日在美国首映。同年，詹姆斯·史都华再次与《浮生若梦》的导演弗兰克·卡普拉以及女主角琪恩·亚瑟合作，出演了政治题材喜剧片《史密斯先生到华盛顿》，片中饰演一位参议员，初步确立了他正人君子的形象。该片10月17日在美国上映后大受欢迎，被选在百年百大电影系列、以及美国国家电影保护局收藏。詹姆斯·史都华也凭借该角色获得了他的第一个奥斯卡最佳男主角奖提名，还拿到了纽约影评人协会奖的最佳男主角。此外，詹姆斯·史都华还与玛琳·黛德丽合作，演出了由乔治·马歇尔执导的西部喜剧影片《警探奇侠》，剧中饰演了一个行侠仗义的青年神枪手，是一位西部大侠的后代。此片后来在电影及舞台剧被数次重拍；被选为国家电影保护局指定收藏。
1940年，詹姆斯·史都华与玛格丽特·苏利文合作，出演恩斯特·刘别谦执导的浪漫喜剧《街角的商店》；片中他与苏利饰演了一对相恋的笔友，影片于1月12日在美国上映；此片被选入美国电影学会百年百大爱情类电影，与美国国家电影保护局收藏之列。之后詹姆斯与玛格里特·苏利文、罗伯特·杨合作，拍摄了弗兰克·鲍沙其执导的剧情影片《在乌云下》，该片6月14日在美国上映。下半年，詹姆斯·史都华与凯瑟琳·赫本、加里·格兰特合作，出演了乔治·库克执导，米高梅电影公司出品的脱线喜剧《费城故事》，詹姆斯在片中饰演一名卷入别人多角恋爱闹剧，为情所苦的记者，歌声还不错的他在剧中获得表现的机会，影片12月1日在美国首映。该片除了名列百年百大电影系列、国家电影保护局收藏以外，詹姆斯也凭借该片获得了第13届奥斯卡金像奖最佳男主角奖。
1941年，詹姆斯·史都华与朱迪·嘉兰、拉娜·特纳、海蒂·拉玛三位漂亮的女演员合作，出演罗伯特·伦纳德执导的歌舞影片《齐格菲女郎》。之后，詹姆斯·史都华应征入伍成为一名空军飞行员，并且数次出生入死，获得了空军奖章和卓越十字勋章。
1946年，詹姆斯·史都华与唐娜·里德、托马斯·米切尔、亨利·崔佛斯合作出演了弗兰克·卡普拉执导的奇幻影片《生活多美好》，詹姆斯在片中饰演的乔治·百利是一名一直努力在追求良善的小镇青年，但却觉得自己失败而想自我了结，最终获得守护天使下凡解救。这个角色多次被入选为电影史上最温暖最善良的角色之一。詹姆斯凭借该片获得第19届奥斯卡金像奖最佳男主角提名。同年，他与英格丽·褒曼、珍妮弗·琼斯、范·强生以及秀兰·邓波儿共同出演了由凯瑟琳·赫本旁白，罗伯特·斯蒂文森执导的短片《American Creed》。
1948年，詹姆斯·史都华演出亨利·哈撒韦执导的纪录片形式的犯罪类黑色电影《反案记》，片中饰演一名记者。同年，詹姆斯·史都华与阿尔弗雷德·希区柯克合作，首次出演了希区柯克的犯罪类悬疑惊悚影片《夺魂索》，此后，史都华与希区柯克两人之间的合作持续了十年。
1949年，詹姆斯·史都华与琼·阿利森合作，演出山姆·伍德执导的爱情影片《淑女痴恋》。同年，他与斯宾塞·屈塞合作出演了理查德·托比执导的冒险影片《黄昏大道》。
1950年，詹姆斯·史都华与约瑟芬·赫尔合作，出演亨利·科斯特执导的奇幻影片《迷离世界》。该片名列百年百大喜剧电影，并且让詹姆斯·史都华又一次得到奥斯卡和金球奖最佳男主角提名。同年，他与编剧兼导演狄玛·戴维斯合作，演出了金球奖的西部影片《折箭为盟》，该影片是二战后，第一部以正面客观的视角来反映印第安人的作品。
1951年，詹姆斯·史都华与玛琳·黛德丽合作出演亨利·科斯特执导的惊悚影片《天堂无路》。
1952年，詹姆斯·史都华与鲍勃·霍普、贝蒂·赫顿合作，出演了塞西尔·B·戴米尔执导的爱情影片《戏王之王》（又译：《大马戏团》），片中他饰演了一名畏罪潜逃的罪犯，为躲避抓捕在马戏团乔装改扮成小丑，不过整部影片中他始终未曾露出真面目。此外，他开始与导演安东尼·曼合作拍摄了西部作品《蛇江风云》。之后詹姆斯出演了理查德·托比执导的传记影片《黑狱神枪》，片中饰演戴维·马歇尔·威廉姆斯一角。
1953年，詹姆斯·史都华出演了三部安东尼·曼执导的影片，分别是与乔安妮·德鲁合作出演的冒险影片《霹雳湾》和与乔治·托比厄斯、琼·阿利森合作出演的传记影片《葛伦米勒传》；以及与珍妮特·利合作的西部影片《血泊飞车》。
1954年，詹姆斯·史都华与格蕾丝·凯利合作，出演了阿尔弗雷德·希区柯克的悬疑类惊悚片《后窗》，在片中饰演一个喜欢窥视的摄影师杰弗瑞，碰巧在偷窥时发现了对面楼里发生的谋杀案。同年，他与鲁思·罗曼合作，再次出演安东尼·曼执导的西部影片《遥远的国度》。
1955年，詹姆斯·史都华第五次出演安东尼·曼执导的西部影片《从拉莱米来的人》。
1956年，詹姆斯·史都华与多丽丝·戴合作，在伦敦拍摄了一部阿尔弗雷德·希区柯克执导的惊悚影片，也是他的代表作品《擒凶记》，该片上映后票房获得成功。
1957年，詹姆斯·史都华出演了比利·怀德执导的传记影片《壮志凌云》，这部影片被选在百年百大励志电影之列。他饰演首次单人不着陆横越大西洋飞行的查尔斯·林白。史都华与林白都是美国空军英雄，实际年龄也相近，最后都官拜准将，而且都是由五星上将德怀特·艾森豪威尔亲自任命。
1958年，詹姆斯·史都华和金·诺瓦克合作出演了阿尔弗雷德·希区柯克执导的《迷魂记》，饰演患有恐高症的私家侦探斯考蒂·费古森，并陷入一桩精心策划的谋杀妻子的悲剧中。之后再次与金·诺瓦克合作，出演了奥斯卡得奖华人摄影师黄宗沾拍摄，理查德·奎因执导的奇幻喜剧影片《夺情记》，该片及其电影配乐在当时受到欢迎。
1959年，詹姆斯·史都华与薇拉·迈尔斯合作出演梅恩·里洛伊执导的《联邦调查局》，真实的美国联邦调查局以及当时的约翰·胡佛局长，都有协助此片的制作过程。同年，詹姆斯·史都华与丽·莱米克、本·戈扎那、阿瑟·奥康纳合作，出演了奥托·普雷明格执导的悬疑动作影片《桃色案件》。该片在1989年被美国律师协会评选为史上最伟大的12部法庭推理电影之一。
1960年，詹姆斯·史都华凭借《桃色案件》第五次获得奥斯卡最佳男主角奖提名、纽约影评人协会奖最佳男主角、及威尼斯影展最佳男主角奖。同年，他与中国女演员卢燕合作，拍摄了战争影片《山路》，该片虽然是以中国抗日战争为背景题材但却受到美国电影界瞩目。
1961年，詹姆斯·史都华与雪莉·琼斯合作，出演约翰·福特执导的西部影片《浴血双雄》。
1962年，詹姆斯·史都华与约翰·韦恩合作，再次出演约翰·福特执导的西部影片《双虎屠龙》。同年，詹姆斯·史都华与玛琳·奥哈拉合作，再次出演亨利·科斯特执导的家庭喜剧片《度假留香》，该片改编自小说，讲述了全家人一起去度假的混乱和趣事。詹姆斯凭借该片获得金球奖最佳男主角提名、第12届柏林影展-最佳男主角奖。之后，詹姆斯·史都华出演大型历史影片《西部开拓史》，詹姆斯·史都华在片中饰演探险家。该片1962年12月31日发布，1963年被电影董事会审查通过十个最好的电影，1980年参加了洛杉矶国际电影展览，1997年登记纳入美国国会图书馆国家影片，2000年在西雅图国际电影节放映。
1964年，詹姆斯·史都华出演了华纳兄弟娱乐公司由约翰·福特执导的西部历史影片《安邦定国志》。
1965年，詹姆斯·史都华出演了二十世纪福斯电影公司由亨利·柯斯特执导的喜剧影片《神童》。之后詹姆斯与道格·麦克洛合作出演了6月3日在美国上映的西部影片《烽火田园》。詹姆斯·史都华于理查德·阿滕伯勒合作，出演了罗伯特·奥尔德里奇执导的灾难影片《凤凰劫》，片中詹姆斯·史都华在利比亚驾驶了一架美国空军的双引擎货机“仙童C-82”飞行；该片12月15日在美国上映。（影片2004年被约翰·摩尔翻拍，由丹尼斯·奎德主演）。
1966年，詹姆斯·史都华出演了安德鲁·迈克兰格伦执导的西部剧情片《原野豪杰》，该片是他具代表性的西部作品。
1968年，詹姆斯·史都华出演了两部西部影片，分别是与拉蔻儿·薇芝合作的《毕氏二虎》和与亨利·方达合作的《火龙沟》。
1970年，詹姆斯·史都华与好友亨利·方达合作，出演吉恩·凯利执导的西部片《霹雳双虎将》。
1971年，乔治·肯尼迪合作出演了美国全国广播公司发行的惊悚喜剧片《傻子游行》。
1973年，出演裘德·泰勒执导的美国电视剧集《Hawkins》。
1974年，詹姆斯·史都华与弗雷德·阿斯泰尔合作出演了记录片《娱乐春秋》。同年，出演电视迷你剧集《战争中的世界》。
1976年，詹姆斯·史都华与约翰·韦恩、劳伦·白考尔共同出演了观众熟知的西部影片《英雄本色》。而除了电影，他还活跃在广播和电视舞台。参与拍摄了米高梅公司几乎所有影响集体出演的记录片《娱乐世界续集》。
1977年，詹姆斯·史都华出演了动作类惊悚影片《77航空港》，该片上映后票房超过了1600万美元的收入。
1978年，詹姆斯·史都华参与出演美国广播公司的电视电影《莱西的魔法》。同年，与罗伯特·米彻姆合作参与拍摄迈克尔·温纳执导的惊悚悬疑影片《夜长梦多》。
约翰·福特1993-10-25 饰演Himself 导演安德鲁·伊顿 主演林赛·安德森
美国鼠谭第二集 1991-11-21 饰演Wylie (voice) 导演西蒙·威尔斯 主演Phillip Glasser
非洲物语1980-7-19 饰演Old Man 导演羽仁进 主演Philip Sayer
莱西的魔法1978 饰演Clovis Mitchell 导演唐·查费 主演Mary Bennett
夜长梦多1978 饰演General Sternwood 导演迈克尔·温纳 主演莎拉·米尔斯
77航空港1977 饰演Philip Stevens 导演Jerry Jameson 主演杰克·莱蒙
英雄本色1976-8-11 饰演Dr. Hostetler 导演唐·希格尔 主演劳伦·白考尔
娱乐世界续集1976-5-16 饰演Appearance 导演吉恩·凯利 主演丹·戴利
娱乐春秋1974-5-23 饰演Himself - Co-host/Narrator 导演Jack Haley Jr. 主演珍妮特·麦克唐纳
傻子游行1971 饰演Mattie Appleyard 导演Andrew V. McLaglen 主演摩根·保罗
霹雳双虎将1970 饰演John O'Hanlan 导演吉恩·凯利 主演亨利·方达
毕氏二虎1968 饰演Mace Bishop 导演Andrew V. McLaglen 主演迪恩·马丁
火龙沟1968 饰演Johnny Cobb 导演Vincent McEveety 主演亨利·方达
原野豪杰1966 饰演Burnett 导演Andrew V. McLaglen 主演玛琳·奥哈拉
凤凰劫1965 饰演Frank Towns 导演罗伯特·奥尔德里奇 主演理查德·阿滕伯勒
烽火田园1965 饰演Charlie 导演Andrew V. McLaglen 主演道格·麦克洛
神童1965 饰演Professor Robert Leaf 导演亨利·科斯特 主演费边
安邦定国志1964 饰演Wyatt Earp 导演约翰·福特 主演卡罗尔·贝克
西部开拓史1962 饰演Linus Rawlings 导演约翰·福特 主演亨利·方达
度假留香1962 饰演Roger Hobbs 导演亨利·科斯特 主演玛琳·奥哈拉
双虎屠龙1962 饰演Ransom Stoddard 导演约翰·福特 主演约翰·韦恩
浴血双雄1961 饰演Marshal Guthrie McCabe 导演约翰·福特 主演理查德·威德马克
山路1960 饰演Maj. Baldwin 导演丹尼尔·曼 主演卢燕
联邦调查局1959 饰演John Michael 'Chip' Hardesty 导演梅尔文·勒罗伊 主演维拉·迈尔斯
桃色案件1959 饰演Paul Biegler 导演奥托·普雷明格 主演丽·莱米克
夺情记1958 饰演Shepherd 'Shep' Henderson 导演理查德·奎因 主演金·诺瓦克
迷魂记1958 饰演John 'Scottie' Ferguson 导演阿尔弗雷德·希区柯克 主演金·诺瓦克
夜路1957 饰演Grant McLaine 导演詹姆斯·涅尔森 主演奥迪墨菲
林白征空记1957 饰演Charles Augustus 'Slim' Lindbergh 导演比利·怀尔德 主演Murray Hamilton
擒凶记1956 饰演Dr. Benjamin McKenna 导演阿尔弗雷德·希区柯克 主演桃丽丝·戴
战略空军1955 饰演Lt. Col. Robert 'Dutch' Holland 导演安东尼·曼 主演琼·阿利森
从拉莱米来的人1955 饰演Will Lockhart 导演安东尼·曼 主演阿瑟·肯尼迪
后窗1954 饰演L.B. 'Jeff' Jefferies 导演阿尔弗雷德·希区柯克 主演格蕾丝·凯利
遥远的国度1954 饰演Jeff Webster 导演安东尼·曼 主演鲁思·罗曼
葛伦米勒传1954 饰演Glenn Miller 导演安东尼·曼 主演琼·阿利森
霹雳湾1953 饰演Steve 导演安东尼·曼 主演吉尔伯特·罗兰
血泊飞车1953 饰演Howard Kemp 导演安东尼·曼 主演珍妮特·利
黑狱神枪1952 饰演Marsh Williams 导演理查德·托比 主演琼·哈根
蛇江风云1952 饰演Glyn McLyntock 导演安东尼·曼 主演阿瑟·肯尼迪
大马戏团1952 饰演'Buttons' A Clown 导演塞西尔·B·戴米尔 主演查尔登·海斯顿
天堂无路1951 饰演Theodore Honey 导演亨利·科斯特 主演玛琳·黛德丽
迷离世界1950 饰演Elwood P. Dowd 导演亨利·科斯特 主演约瑟芬·赫尔
折箭为盟1950 饰演Tom Jeffords 导演Delmer Daves 主演黛博拉·佩吉特
无敌连环枪1950 饰演Lin McAdam 导演安东尼·曼 主演谢利·温特斯
黄昏大道1949 饰演John Royer 导演理查德·托比 主演斯宾塞·屈塞
淑女痴恋1949 饰演Monty Stratton 导演山姆·伍德 主演琼·阿利森
夺魂索1948 饰演Rupert Cadell 导演阿尔弗雷德·希区柯克 主演约翰·道尔
反案记1948 饰演P.J. McNeal 导演亨利·哈撒韦 主演理查德·康特
神奇小镇1947 饰演Rip Smith 导演威廉·A·韦尔曼 主演简·怀曼
生活多美好1946 饰演George Bailey 导演弗兰克·卡普拉 主演唐娜·里德
战争中的世界1974 饰演Himself 导演Ted Childs 主演劳伦斯·奥利弗
小城名流1948 饰演Himself 导演John Moffitt 主演Frank Shuster
1985 第57届 荣誉奖 （获奖）
1960 第32届 最佳男主角奖 桃色案件 （提名）
1951 第23届 最佳男主角奖 迷离世界 （提名）
1947 第19届 最佳男主角奖 生活多美好 （提名）
1941 第13届 最佳男主角奖 费城故事 （获奖）
1940 第12届 最佳男主角奖 史密斯先生到华盛顿 （提名）
1959 第24届 沃尔皮杯-最佳男演员奖 桃色案件 （获奖）
1982 第32届 终身成就金熊奖 （获奖）
1962 第12届 银熊奖-最佳男演员奖 度假留香 （获奖）
1974 第31届 电视类剧情类剧集最佳男主角奖 霍金斯 （获奖）
1965 第22届 塞西尔·B·戴米尔奖 （获奖）
1963 第20届 电影类音乐喜剧类最佳男主角奖 度假留香 （提名）
1951 第8届 电影类剧情类最佳男主角奖 迷离世界 （提名）
1960 第13届 电影奖最佳外国男演员奖 桃色案件 （提名）
1955 第8届 电影奖最佳外国男演员奖 葛伦米勒传 （提名）
1958 第6届 最佳男主角奖 迷魂记 （获奖）
1959 最佳男主角奖 桃色案件 （获奖）
1939 最佳男主角奖 史密斯先生到华盛顿 （获奖）
1992 棕榈泉国际电影节终身成就奖 （获奖）
1990 美国电影回顾奖终身成就奖 （获奖）
1990 美国全国影院业主协会终身成就奖 （获奖）
1990 林肯表演艺术中心终身成就奖 （获奖）
1990 美国国家评论协会奖终身成就奖 （获奖）
1983 肯尼迪中心表演艺术大奖终身成就奖 （获奖）
1980 美国电影学院终身成就奖 （获奖）
1969 美国演员工会奖终身成就奖 （获奖）
詹姆斯·史都华是一位才华横溢、戏路宽广的演员，他与弗兰克·卡普拉、刘别谦和乔治·库克合作的喜剧片，与安东尼·曼和约翰·福特合作的西部片，与希区柯克合作的惊悚片，与比利·怀尔德合作的传记片，都不乏足以传世的经典之作，获得无数奖项殊荣。更为独特的是，与其他影星相比，无论在银幕上下，史都华都几近完美的符合美国人心目中的道德楷模形象，从开朗热情、诚恳踏实的小市民，到有勇有谋、无私无畏的爱国英雄，史都华本人和他诠释的角色一样，被形容为“美国的良心”，一位“非凡的凡人”。（时光网评）
这个曾获自由勋章和多个终身成就奖的演员，是美国文化中那个优雅传统时代的象征。虽然他留给今人的印象主要是和希区柯克合作的一系列悬疑片，那其实是他事业上的触底反弹，因为1935年进军好莱坞的他，1940年就拿到了影帝，二战时入伍空军，更是成为战斗英雄，最终晋升为空军预备役准将。这些荣耀难免让他在二战后有一个强烈的反差，不过，希区柯克改变了他依赖清朗俊秀吃饭的明星法则，而成功转身为更有智力空间、充满张力、在中年男子的得意、迷茫、痛苦、悲愤等诸多情感间来去自如的表演大师。（搜狐娱乐评）
文武全才的詹姆斯·史都华，被誉为百年来最伟大的男演员之一；他几近完美，符合美国人心目中理想的品德与形象；他被认为是一位平凡中见伟大的人物、一位“非凡的凡人”，甚至还被形容为“美国的良心”。（光明新闻评）作为美国最受爱戴的明星之一，詹姆斯·史都华与其说是一个演员，不如说是美国的一个文化象征，一个优雅传统时代的化身。（人民网评）
詹姆斯·史都华的一生有无数值得人们敬仰和怀念的高尚品格，在长达半个世纪的演员生涯中，他是正派、诚实的普通人的化身，是“好莱坞明星最完美的楷模”。他无论与哪位演员配戏都努力学其长处。他平易近人，正直善良，深受人们衷心爱戴。（网易新闻评）
