Джеймс Кэллис родился 4 июня 1971 года в Лондоне. Джеймс и две его сестры выросли в небольшой гостинице напротив музея Шерлока Холмса, владельцами которой были их родители. Джеймс Кэллис — еврей, а среди его предков иммигранты из Польши и России.
В юности Джеймс мечтал стать музыкантом, играл на фортепиано и сочинял собственные песни. В 1990 году после окончания частной школы Харроу на северо-западе Лондона он поступил в Университет Йорка, где получил известность как активный участник театральной жизни: автор пьес, режиссёр и актер. Одну из своих ролей Кэллис сыграл в постановке Кембриджского университета пьесы Гарольда Пинтера «День рождения» (англ. The Birthday Party). В 1993 году он окончил обучение со степенью бакалавра по английской литературе и поступил в Лондонскую академию музыкального и драматического искусства, где студентом которой был до 1996 года.
В 1996 году Кэллис получил театральную премию имени Джека Тинкера как самый многообещающий дебютант за роль в пьесе «Зловещие старые песни» (англ. Old Wicked Songs) Джона Марана, в Театре Гилгуда. В этой постановке для двоих партнером Кэллиса стал известный актёр Боб Хоскинс. В 90-х Кэллис принял участие в пьесе «Дилемма доктора» (англ. The Doctor's Dilemma) театра Альмейда, радиопостановках и нескольких проектах на британском телевидении. Первым появлением на телеэкране стала комедия «Самое ужасное убийство», где ему досталась небольшая роль полицейского, пытающегося флиртовать с персонажем Минни Драйвер, затем многосерийная драма «Солдат, солдат», где Кэллис играл в течение целого сезона, и мини-сериал по эпическим романам Энтони Поуэлла «Танец под музыку времени», где среди актёрского состава были таки знаменитости как Эдвард Фокс и Джон Гилгуд, а сам Кэллис сыграл молодого любовника персонажа Миранды Ричардсон.
Среди самых заметных работ 1998 года стала главная роль в одной из серий телесериала по книгам Рут Ренделл.
В 1999 году состоялся его дебют как кинорежиссёра и сценариста сначала в короткометражном фильме, а затем в малобютжетном полнометражной комедии «Новичкам везёт» (англ. Beginners' Lacky), где он также сыграл одну из ролей вместе с Джули Делпи, Стивеном Берокофф и Финеллой Филдинг. В 2001 году фильм был показан на Лондонском кинофестивале. В 2002 году фильм вышел в ограниченный прокат в единственном кинотеатре Лондона и нескольких студенческих кинотеатрах Великобритании.
В 2001 году Кэллис дебютировал на большом экране в однои из самом успешных британских фильмов всех времен, комедийной мелодраме «Дневник Бриджит Джонс» по роману Хелен Филдинг вместе с Рене Зеллвегер, Хью Грантом и Колином Фёртом в роли гомосексуалиста Тома, приятеля Бриджит.
После нескольких ролей на телевидении Кэллис в 2002 году вернулся на театральные подмостки театра Сохо в главной роли в комедии «Такого ты не говорил прошлой ночью» (англ. Things You Shouldn't Say Past Midnight) американского драматурга Питера Акермана.
В 2003 году Кэллис сыграл мужа легендарной Елены, царя Менелая, в мини-сериале телесети USA Network «Елена Троянская», после чего получил приглашение на съемочную площадку римейка культового американского фантастического телесериала «Звёздный крейсер „Галактика“» на роль одного из главных антогонистов, «предателя человеческой расы» доктора Гая Балтара. Проект Рональда Мура и телеканалов SyFy и Sky One был хорошо принят критикой и получил множество премий, включая премию Американской академии научной фантастики, фэнтези и фильмов ужасов за «Лучшую мужскую роль второго плана на телевидении», которую получил Кэллис.
В перерывах между съемками телесериала актёр опять появился на экране как Том в фильме «Бриджит Джонс: Грани разумного» (2004) и снялся в американской экранизации библейской истории о царице Эсфирь «Ночь с королём» (2006) вместе с Тиффани Дюпон, Омаром Шарифом, Джоном Рис-Дэвисом и Питером О’Тулом.
В 2009 году после финального четвёртого сезона «Звёздной крейсера „Галактика“» Кэллису получил главную роль в другом проекте SyFy, телефильме «Мерлин и книга чудовищ». Позже он снялся также ещё в одном сериале того же телеканала — в четвёртом сезоне «Эврики».
Жена Джеймса Кэллиса родом из Индии. Свадьба Джеймса и Нейхи состоялась 30 декабря 1998 года, у них двое сыновей и дочь: Джошуа Аман (2003), Саша (2005), Аника Яха (2009).
За роль Гая Балтара в телесериале «Звёздный крейсер „Галактика“» Джеймс Кэллис дважды был номинирован на премию «Сатурн» в категории «Лучшая мужская роль второго плана на телевидении» (в 2006 и 2007 годах), и в 2006-м получил награду.