James begann seine Karriere als Torwart 1988 beim FC Watford. 1992 wechselte er zum FC Liverpool, wo er aber nach 20 Gegentoren in 11 Spielen von Graeme Souness auf die Bank verbannt wurde. Nachdem er sich in der Mitte der 90er unter Roy Evans seinen Stammplatz zeitweilig zurückerobert hatte, wurde er 1999 an Aston Villa verkauft. Seine weiteren Stationen waren West Ham United und Manchester City.

Seine internationale Karriere in der englischen Fußballnationalmannschaft begann er am 29. März 1997 beim Länderspielsieg (2:0) gegen Mexiko in Wembley. Allerdings stand er lange Jahre im Schatten des Arsenal Keepers David Seaman. Nach der WM 2002 als Seaman für das Ausscheiden gegen Brasilien mitverantwortlich gemacht wurde, konnte David James die Nachfolge von Seaman antreten. James spielte im Trikot der Engländer selten überzeugend. Aufgrund vieler Fehler, die ihm in den vergangenen Jahren bei Länderspielen unterlaufen sind, wurde er scherzhaft Calamity (=Katastrophen) James genannt.

Bisher spielte James 33 Länderspiele. Seinen Stammplatz im Team England hat er jedoch vor einigen Monaten an Paul Robinson verloren. Die Engländer hoffen, das jahrelange Torwartproblem nach Seamans Rücktritt erledigt zu haben. Bei der WM2006 wird James voraussichtlich kaum über die Reservistenrolle hinauskommen.