den Kulissen gearbeitet und sich aufgrund seines Ehrgeizes bei der Belegschaft unbeliebt gemacht hatte, konnte er beim Dreh des Films Planet des Schreckens (Galaxy of Terror) als Production Designer und Second Unit Director derart überzeugen, dass er sein erstes Regieangebot erhielt. Der Film Piranha 2 – Fliegende Killer war jedoch eine riesige Enttäuschung, für Cameron aber auch eine wichtige Erfahrung als Regisseur. Der Produzent des Films, Ovidio G. Assonitis, mischte sich in die Dreharbeiten ein und feuerte schließlich Cameron in der Mitte der Dreharbeiten. Später brach Cameron nachts in das Schneidewerk des Produzenten in Rom ein, um den Film so zu vollenden, wie er es gerne hätte (was der Produzent aber nach seinen eigenen Vorstellungen wieder rückgängig machte). Sein Debüt-Film wurde sowohl in künstlerischer Hinsicht wie auch kommerziell ein Fiasko.
1982 und zurück in Amerika schrieb er ein Drehbuch für den Film Terminator, der ihn schließlich zum Star machte. Das Drehbuch basierte auf einem Albtraum von Cameron. Er verkaufte es an die Produzentin Gale Anne Hurd für 1 Dollar gegen die Zusage, dass er Regie bei dem Film führen durfte. Da sich die Finanzierung des Films hinzog, kam er erst 1984 in die Kinos. In der Zeit bis zu den Terminator-Dreharbeiten schrieb Cameron zwei weitere Drehbücher – für Aliens – Die Rückkehr und Rambo 2 – Der Auftrag.
Die Drehbuchänderungen von Sylvester Stallone und die Umsetzung von Rambo 2 verärgerten Cameron völlig, vor allem aufgrund der Aussparung der antimilitaristischen Botschaft seines Originaldrehbuchs. In einem Interview mit dem deutschen Filmkritiker Milan Pavlovic antwortete Cameron auf die Frage, ob er in dem Drehbuch eigene Vietnam-Erfahrungen verarbeitet hätte, dass er als Kanadier mit dem Vietnamkrieg nichts zu tun gehabt habe.
Nachdem die Produzenten von Aliens, Walter Hill, David Giler und Gordon Carroll das Drehbuch von Cameron gelesen (ihre einzige Vorbedingung über den Inhalt des Films hatte darin bestanden, dass die Protagonistin aus dem ersten Alien-Film Ripley sowie Soldaten mitspielen sollten) und den Erfolg von Terminator erlebt hatten, boten sie ihm die Regie für Aliens – Die Rückkehr an. Cameron nahm das Angebot unter der Bedingung an, dass Hurd produzierte. Für nur 18 Millionen Dollar drehte er die Fortsetzung von Ridley Scotts Alien, die mit sieben Oscar-Nominierungen und fast universell positiven Filmkritiken zu den besten Science-Fiction-Filmen aller Zeiten gezählt wird.
Als Nächstes drehte er Abyss – Abgrund des Todes, dessen Handlung auf einer Geschichte basierte, die er im Alter von 17 Jahren in einer Biologie-Stunde geschrieben hatte. Später an der Universität wurde bei einer Vorlesung ein Mann vorgeführt, der in einem Taucheranzug statt Luft eine mit Sauerstoff gesättigte Flüssigkeit atmete, um so in große Tiefen tauchen zu können. Der Film kam 1989 in die Kinos. Bei 48 Millionen Dollar Produktionskosten kam der Film nur knapp in die Gewinnzone. The Abyss gehört zu den größten Meilensteinen der Filmgeschichte, da er die Tricktechnik revolutionierte. Völlig neue Techniken wie Morphing, photorealistische Computeranimationen und Unterwasser-BlueScreen wurden teilweise eigens für diesen Film entwickelt. Allerdings gilt der Film bis heute auch als Musterbeispiel für schlechtes Marketing, da man in der Werbung über die bahnbrechenden Effekte kein Wort verlor. Um diesen Fehler nicht zu wiederholen, wurden die Spezialeffekte beim nächsten Film (Terminator 2) in der Werbung überbetont. Die Qualitäten des Films begründeten eine größere Fangemeinde für Cameron, The Abyss lief noch jahrelang in Programmkinos.
1990 gründete James Cameron zusammen mit Larry Kasanoff die Produktionsfirma Lightstorm Entertainment, mit welcher er fortan seine Filme produzierte. Ferner gründete er 1993 zusammen mit dem Effekt-Spezialisten Stan Winston das Spezialeffekt-Unternehmen Digital Domain, das sowohl für Camerons als auch für fremde Filme digitale Effekte produziert. Im Jahr 2000 gründete Cameron zusätzlich für die Produktion von Fernseh-Serien die Cameron/Eagle Productions, welche aber nach kurzer Dauer wieder aufgelöst wurde.
Terminator 2 – Tag der Abrechnung war 1991 der bis dahin teuerste Film aller Zeiten. Das Drehbuch des 94 Millionen Dollar teuren Streifens schrieb Cameron zusammen mit William Wisher.
Anfang der 1990er Jahre unterschrieb Cameron einen Rahmenvertrag über 20 Filme, der ihm eine Gage von insgesamt 500 Millionen Dollar garantiert.
True Lies, die erste Action-Komödie Camerons kam 1994 ins Kino. Die Idee hatte Arnold Schwarzenegger geliefert. Bei einer der gemeinsamen Motorradtouren mit Cameron hatte er ihm von einer französischen Komödie mit dem Titel „La Totale“ erzählt.
Am 19. Dezember 1997 kam schließlich Titanic in die amerikanischen Kinos (Erstaufführung in Deutschland: 8. Januar 1998). Der nach Aussagen Camerons knapp über 200 Millionen Dollar teure Film erhielt 11 Oscars.
Nach Titanic zog sich Cameron aus dem Regiegeschäft weitestgehend zurück, unternahm als Hobbyforscher mehrere Tiefseetauchgänge und arbeitete zusammen mit seinem Bruder Mike an der Entwicklung neuer Filmtechniken. Im Jahr 2000 produzierte Cameron mit Dark Angel seine erste Fernsehserie. Die Serie war nur außerhalb der USA ein Erfolg und wurde nach zwei Staffeln wieder eingestellt. Zusammen mit Bill Paxton und seinem Bruder Mike realisierte Cameron 2001 mit Ghosts of the Abyss einen IMAX-3D-Film über die Titanic, der 2003 in die Kinos kam.
2002 produzierte Cameron eine Fernsehdokumentation über das deutsche Schlachtschiff Bismarck, die auf Discovery Channel gesendet wurde. Im deutschen Fernsehen wurde die Dokumentation erstmals 2006 von RTL gezeigt.
2005 kam eine 3D-Dokumentation mit dem Titel Aliens der Meere in die IMAX-Kinos, in der Cameron zusammen mit NASA-Wissenschaftlern Gebirgsketten auf dem Meeresgrund und Tiefseelebewesen untersucht.
Für den Science-Fiction-3D-Film Avatar – Aufbruch nach Pandora, der am 16. Dezember 2009 in die Kinos kam, entwickelte Cameron digitale und stereoskope 3D-Techniken nebst den CGI-Techniken weiter. Die Dreharbeiten zu dem 237 Millionen Dollar teuren Film fanden von April bis November 2007 in Neuseeland und Hollywood statt. Er hat mit 2,721 Milliarden US-Dollar (rund 2,14 Milliarden Euro) das Einspielergebnis von Titanic (1,843 Milliarden Dollar) übertroffen. Avatar – Aufbruch nach Pandora gilt damit ohne Berücksichtigung inflationärer Effekte als erfolgreichster Film der Welt. Der Rekord wurde nach 39 Tagen aufgestellt, bei Titanic hatte es 41 Wochen gedauert.
Cameron bereitet die Produktion der Verfilmung des Mangas Battle Angel Alita vor, die ebenfalls in 3D erscheinen soll.
Filmstil und Arbeitsweise
Die Filme von James Cameron haben viele Gemeinsamkeiten. Dazu gehören die intensive Nutzung aufwendiger Spezialeffekte nach dem aktuellen Stand der Technik und das üblicherweise hohe Budget: Mehrere Filme waren zum Zeitpunkt ihrer Fertigstellung der teuerste Film der Welt. In fast allen Filmen Camerons spielen starke und selbstbewusste Frauen eine tragende Rolle, eine Seltenheit im Actionfilmgenre. Stilistisch auffallend ist der häufige Einsatz von blauen Farbfiltern und einige Szenen aus Dutch Angles. Häufig wiederkehrende Themen der Filme Camerons sind Charaktere, die mit dramatischen Krisensituationen umgehen müssen, der Konflikt zwischen Technologie und Menschlichkeit und das Auftreten außerirdischer Lebensformen. Obwohl der Großteil seines Schaffens aus Science Fiction- und Actionfilmen besteht, gilt der romantische Kern seiner Filme als wichtigstes Merkmal seines persönlichen Filmstils.
Cameron ist für seine diktatorische Art und sein hohes Temperament am Filmset bekannt. Der Autor Orson Scott Card bezeichnete ihn als „grausam“ und „selbstsüchtig“. Die Schauspielerin Kate Winslet (Titanic) gab an, nicht mehr mit Cameron arbeiten zu wollen, sofern man ihr nicht „eine Menge Geld“ dafür geben würde. Laut Sam Worthington (Avatar) nagelte Cameron am Filmset klingelnde Mobiltelefone von Mitarbeitern mit einer Nagelpistole an die Studiowand. Sigourney Weaver verteidigte Camerons Führungsstil und versicherte, dass Cameron dem Film zuliebe seinen Mitarbeitern zwar das Äußerste abverlange, mit sich selbst jedoch ähnlich hart sei. In der South Park-Folge Eine hohle Bar wird seine diktatorische und exzentrische Art persifliert,
