Джеймс Джойс родился в Ратгаре, застроенном георгианскими домами районе на южной стороне Дублина, в большой семье Джона Станисласа Джойса и Мэри Джейн Марри. Неудачное ведение дел почти разорило его отца, который вынужден был несколько раз менять профессию. Семья несколько раз переезжала из одного района Дублина в другой. Джеймсу удалось получить неплохое образование, однако нищета и неустроенность его жизни в юности навсегда остались в его памяти, что отчасти нашло отражение в его произведениях. Сам Джойс часто проводил биографические аналогии с главным героем некоторых его работ и одним из главных персонажей его романов «Портрет художника в юности» и «Улисс» Стивеном Дедалом.
В возрасте 6 лет Джойс поступил в иезуитский колледж Клонгоуз Вудс в Клэйне, а затем, в 1893 — в дублинский колледж Бельведер, который закончил в 1897. Через год Джеймс поступил на учёбу в Университетский колледж, который закончил в 1902.
В 1900 в дублинской газете «Двухнедельное обозрение» вышла первая публикация Джеймса Джойса — эссе о пьесе Ибсена «Когда мы, мёртвые, пробуждаемся». В то же время Джойс начал писать лирические стихотворения. С 1916 издавался в литературном американском журнале «Литтл Ревю», основанном Джейн Хип и Маргарет Андерсон.
В возрасте 20 лет Джойс уехал в Париж. Это был его первый отъезд на континент, где, ввиду финансовых проблем, он, как когда-то его отец, часто менял профессии. Он работал журналистом, учителем и т. д. Через год после того, как он приехал во Францию, Джойс получил телеграмму о том, что его мать находится в тяжелом состоянии, и вернулся в Ирландию. После смерти матери в 1904 Джойс опять покинул родину (поселившись в Триесте), на этот раз вместе с горничной Норой Барнакль, на которой впоследствии (через 27 лет) женился.
Незадолго до начала Первой мировой войны Джойс с супругой перебрались в Цюрих, где он начал работать над романом «Портрет художника в юности», а позже и над первыми главами «Улисса». Перемещаясь по Европе, Джойс писал стихи, некоторые из которых публиковались в антологиях имажизма. Он также продолжал работать над «Улиссом», романом, который впервые увидел свет не на родине писателя (где был опубликован только в 1933), а во Франции. Это наиболее известное произведение Джойса, где автор на 600 страницах повествует об одном дне (16 июня 1904) дублинского еврея Леопольда Блума. Несмотря на то, что «Улисс» создавался за границей, по этой книге, как утверждал сам Джойс, «можно было бы восстановить Дублин в случае его разрушения».
В Париже Джеймс Джойс начал работу над своим последним масштабным произведением — романом «Поминки по Финнегану», опубликованном в 1939. Этот сложный экспериментальный роман, однако, не был достаточно хорошо принят публикой, и до сих пор остается книгой «для специалистов», в отличие от более ранней книги новелл Джойса «Дублинцы», считающейся теперь образцовой книгой этого жанра. Популярен ныне также его ранний роман «Портрет художника в юности».
После поражения Франции и оккупации части её территории немецкими войсками в начале Второй мировой войны Джойс вернулся в Цюрих. Он сильно страдал от последствий глаукомы. Здоровье его продолжало ухудшаться, и 13 января 1941 он умер.
