Джеймс Бьюкенен учился в университете Теннесси. Докторскую степень получил в университете Чикаго. Преподавал в университетах Теннесси, Флориды и Виргинском университете. В 1962 г. совместно с Г. Таллоком опубликовал работу «Расчёт согласия» (англ. The Calculus of Consent), в которой анализируется процесс принятия экономических решений смешанными методами экономических и политических наук.
Президент Общества «общественного выбора» (1964). Лауреат премии Ф. Сейдмана (1984) и премий А. Смита по двум версиям (1988 и 1991). В честь учёного назван Центр политической экономии университета Джорджа Мэйсона.