Adam James wurde am 9. September 1972 geboren. Er absolvierte die Guildhall School of Music and Drama und schloss sein Studium dort 1996 ab. Zu Beginn seiner Karriere sammelte er umfangreiche Erfahrungen im Fernsehen und Theater. Für seine Arbeit am Royal Exchange Theatre wurde er bei den M.E.N. Awards als bester Nachwuchsschauspieler nominiert und erlangte 2001 mit seiner Rolle in „Band of Brothers“ größere Bekanntheit.

Zuvor hatte er eine Reihe bemerkenswerter Gastrollen in beliebten Serien wie „Extras“, „Ashes to Ashes“, „Hustle“, „Doctor Who“ und „Foyles War“ übernommen. 2010 spielte er in New York in „The Pride“ an der Seite von Ben Whishaw und Andrea Riseborough, wofür er den Lucille Lortel Award als bester Nebendarsteller gewann und zudem für den Drama Desk Award nominiert wurde.

2013 kehrte er zurück, diesmal Off-Broadway mit dem von der Kritik gefeierten und mit dem Olivier Award ausgezeichneten Stück „Bull“. 2016 feierte er sein Broadway-Comeback mit dem ebenfalls mit dem Olivier und dem Critics Circle Award ausgezeichneten Stück „King Charles III.“, in dem er den Premierminister spielte und später den Clarence Derwent Award als Bester Nebendarsteller erhielt.

2015, im selben Jahr, in dem er in einem weiteren Erfolg von Mike Bartlett, „Dr. Foster“, mitwirkte, heiratete er die ehemalige Schauspielerin Victoria Shalet. Ihr erstes Kind wurde im September 2016 geboren. Adam hat außerdem eine erwachsene Tochter aus einer früheren Beziehung. Anschließend setzte er seine Zusammenarbeit mit Mike Bartlett fort und drehte sowohl die mit Spannung erwartete zweite Staffel von „Dr. Foster“ als auch eine Fernsehverfilmung von „King Charles III.“ für BBC2.

Seitdem ist er mit dem Olivier-Award-gekrönten Stück „Girl From The North Country“ im Noel Coward Theatre und dem von der Kritik gefeierten Stück „Consent“, das er vom National Theatre mitbrachte, auf die Bühne und ins Londoner West End zurückgekehrt. Zuletzt arbeitete er erneut mit Rupert Goold für die Weltpremiere von Anne Washburns neuem Stück „Shipwreck“ im Almeida Theatre zusammen.

Zu seinen jüngsten Fernsehprojekten zählen Julian Fellowes’ neues Historiendrama „Belgravia“ für ITV und Epix in den USA (produziert von Carnival, dem Team hinter Downton Abbey) sowie die äußerst erfolgreiche und von der Kritik gefeierte zwölfteilige Serie „I May Destroy You“ für BBC und HBO, die von Michaela Coel geschrieben, gespielt, produziert und mitregiert wurde.