Отец Джеймса, Вёрджил (англ. Virgil, ум. в 1996 году), водитель автобуса, покинувший семью, когда Джеймсу было 13, и его мать, Синтия (англ. Cyntia), оперная певица, были последователями религиозного движения Христианская наука Мэри Бэйкер Эдди и, по словам Джеймса, значительная часть его жизни в молодости была связана с христианством.
В соответствии со своими верованиями, родители Хэтфилда не одобряли медицину и любой вид медицинского вмешательства, и не отступались от своей веры, даже когда Синтия умирала от рака (Джеймсу тогда было 16 лет).
Смерть матери и сложное отношение к религии позднее стали главными темами многих песен группы Metallica. Песни - «Mama Said», «Dyers Eve» и «The God That Failed» — о родителях Хэтфилда, а «Until It Sleeps» — о раке.
Музицировать Джеймс начал в 9 лет на фортепиано, затем играл на барабанах своего брата, и, наконец, перешёл к гитаре. Его первой группой была любительская команда «Obsession». Группа состояла из братьев Veloz, которые играли на бас-гитаре и барабанах, и Джима Арнольда на гитаре. Рон Макговни и Дейв Маррс сидели на чердаке гаража Veloz и щёлкали на пульте управления световыми эффектами. Группа играла известные композиции таких групп как Black Sabbath и Led Zeppelin. После распада Obsession Маррс, Хэтфилд и Макговни продолжали играть вместе. После переезда в Ла Бреа, Джеймс поступил в школу Brea Olinda и встретился с барабанщиком Джимом Муллиганом. Вскоре появился Хью Таннер, и с ним они создали Phantom Lord. С Хью на соло-гитаре и Джимом на барабанах, Джеймс пел и играл на ритм-гитаре. Группа сменила несколько басистов до того момента, когда Джеймс окончил школу и уехал обратно в Дауни. В Дауни Джеймс переехал в дом, принадлежащий родителям Рона Макговни, который должен был быть снесён из-за расширения скоростной автомагистрали. Этот дом был идеальным местом для Джеймса и Рона, чтобы собираться вместе, слушать и играть музыку. Джеймс уговорил Рона играть на бас-гитаре и даже обещал преподавать ему. Третья группа Джеймса, Leather Charm, состояла из бывших членов Phantom Lord. Кроме Джеймса и Рона, в неё вошли Хью Таннер и Джим Муллиган. Группа Leather Charm была более удачной. Она играла свои песни и каверы, например, Quiet Riot Slick Black Cadillac и Remember Tomorrow Iron Maiden. Группа сумела сыграть в нескольких концертах и записала демо, но начала разваливаться. Первым покинул группу Таннер, и его заменил Трой Джеймс. Затем Муллиган ушёл в другую, более прогрессивную группу. В конечном счёте, группа Leather Charm развалилась. Важнейшим событием в жизни Джеймса стала встреча с выходцем из Дании, барабанщиком Ларсом Ульрихом. Вместе они основали группу Metallica.
Джеймс Хэтфилд знаменит несчастными случаями, происходившими с ним. Во время турне в поддержку альбома «Master Of Puppets» он сломал руку, катаясь на скейтборде. Тогда Джеймса впервые заменил, на тот момент сопровождающий группы, Джон Маршал. Позже, в 1987 году, он сломал руку еще раз, в результате чего была отложена запись альбома ...And Justice for All, и отменено участие в нескольких шоу предстоящего тура Monsters of Rock’87. Впоследствии в контрактах Джеймса появился пункт «Никаких скейтбордов». Но, возможно, самым известным является случай на совместном концерте с Guns N' Roses в 1992 году на Олимпийском Стадионе Монреаля. Во время исполнения песни «Fade to Black», Хэтфилд прошёл над пиротехническим оборудованием в тот момент, когда оно сработало. Это привело к тому, что Джеймс заработал ожоги левой руки и лица второй и третьей степеней, и был вынужден отказаться от игры на гитаре. Вместо ритм-гитариста на время тура был снова приглашен Джон Маршал из Metal Church. Перед этим концертом пиротехники проинформировали группу о том, что во время исполнения «Fade to Black» будут использованы новые спецэффекты: по краям сцены будет фейерверк. Однако пиротехники забыли предупредить, что старые спецэффекты также останутся. Будучи уверенным в том, что ранее заявленных спецэффектов не будет, Джеймс встал рядом с пиротехнической установкой и сноп пламени высотой 4 м обжёг его с левой стороны.
Во время записи альбома «St. Anger» Джеймс Хетфилд решил сократить своё участие в записи для того, чтобы пройти курс реабилитации от алкоголизма. Через одиннадцать месяцев он вернулся в студию для того, чтобы завершить диск. Джеймс появился на публике в 2003 году, когда Metallica была номинированна как «MTV Icon» года. С тех времен Джеймс придерживается идеологии straight edge.
После записи альбома St. Anger в 2003 году Джеймс получил серьёзную травму связок . Из-за того, что на этом альбоме использовалась низкая, по сравнению со стандартной, настройка Drop C, Джеймсу приходилось буквально «выплевывать» слова, что повлекло за собой проблемы с голосом. Постепенно к Джеймсу стал возвращаться голос, что мы слышим, сравнивая более новые концертные записи с записями времен St. Anger. Примерно такая-же ситуация возникала в 1991 г., когда Хэтфилд сорвал голос во время записи The Black Album. Тогда на концертах группе пришлось перестраивать гитары на тон ниже, для того, чтобы Джеймсу было легче петь.
Он выставил свой Chevrolet Camaro 1968 года выпуска на продажу на eBay. Вырученные средства пошли на поддержание музыкальной школьной программы. Автомобиль используется в клипе на песню «I Disappear» и достался ему в качестве подарка после окончания съемок.
Основное внимание Хэтфилд уделяет своей жене, Франческе Томаси (англ. Francesca Tomasi), и детям: Кэйли (англ. Cali) (13 июня 1998), Кастору (англ. Castor) (18 мая 2000) и Марсэлле (англ. Marcella) (17 января 2002). Хэтфилд женился на Франческе 17 августа 1997 года.