Джеймс Ганн родился 5 августа 1970 в городе Сент-Луисе, штат Миссури, США. Часть его детства прошло в городе Манчестер того же штата. У Джеймса есть четверо братьев и сестра: Шон Ганн, который стал актёром, Мэтт Ганн - актёром и сценаристом, Брайан - сценарист и продюсер, Патрик, также работающий в сфере кино и медиа, который в прошлом был вице-президентом студии «Artisan Entertainment» и сестра Бет - судебный адвокат в Лос-Анджелесе.

Джеймс Ганн был поклонником ряда низкобюджетных фильмов, таких как, например, «Ночь живых мертвецов» и «Пятница, 13-е». Будущий режиссёр любил читать тематические журналы как «Fangoria» и посещал показы жанрового кино, включая оригинальный «Рассвет мертвецов». В возрасте 12 лет Джеймс начал снимать фильмы про зомби на 8-миллиметровую камеру со своими братьями в лесу, рядом с их домом.

Джеймс Ганн и его братья являются выпускниками средней школы университета Сент-Луиса, частной иезуитско-католической средней школы, расположенной в окрестности Кингс-Оак в Сент-Луисе. Джеймс поступил в Сент-Луисский университет и закончил его со степенью бакалавра искусств по психологии в 1992 году. Он также учился искусству кино в Университете Лойола Мэримаунт в Лос-Анджелесе 2 года, но бросил его. Позже, Джеймс Ганн получил степень магистра искусств в Колумбийском университете в 1995 году.

Ганн организовал в 1989 году, пока ещё проживал в Сент-Луисе, группу под названием «The Icons», исполнявшую альтернативный рок, готик-рок и новую волну, где он был главным вокалистом. Группа достигла некоторого регионального успеха с их альбомом 1994 года под названием «Mom, We Like It Here on Earth» и их песни «Sunday» и «Walking Naked» звучали в фильме «Тромео и Джульетта». В 90-х годах члены группы разошлись. Ганн продолжил работать над музыкой, создавая песни для фильмов «Скуби-Ду», «Скуби-Ду 2: Монстры на свободе» и «Муви 43».

Джеймс Ганн начал свою карьеру в создании фильмов на «Troma Entertainment», где он написал сценарий к независимому фильму «Тромео и Джульетта». Вместе со своим наставником Ллойдом Кауфманом, сооснователем «Troma», Ганн научился писать сценарии, продюсировать фильмы, и даже создавать свои собственные постеры. После создания нескольких фильмов для «Troma», Ганн написал сценарий и стал продюсером фильма о супер-героях «Необыкновенные», снятого независимо от студии «Troma».

Первым главным голливудским сценарием Ганна стал фильм «Скуби-Ду» в 2002 году, в 2004 году, он написал сценарий к ремейку фильма Джорджа Ромеро «Рассвет мертвецов», и к «Скуби-Ду 2: Монстры на свободе». С этими фильмами Ганн стал первым сценаристом, чьи два первых фильма сразу же показали высокие сборы.

В том же году он стал исполнительным продюсером и актёром в псевдодокументальном фильме «Лоллилав», где его тогдашняя жена, Дженна Фишер, была режиссёром и актёром. Его режиссёрским дебютом стал комедийный фильм ужасов 2006 года «Слизняк», который на сайте «Rotten Tomatoes» был включён в список 50 лучших фильмов ужасов.

Следующие проекты Ганна включали короткометражный фильм «Humanzee!», который изначально был предназначен исключительно для серии короткометражных комедийных фильмов «Ужас встречает комедию» на «Xbox live», снятые режиссёрами фильмов ужасов, но был заменён на «Спарки и Микаэлу», которая дебютировала на «Xbox live» 31 декабря 2008 года.

В 2008 году, он стал одним из судей на реалити-телешоу канала VH1 «Королевы крика», где 10 неизвестных актрис соревновались за роль в фильме «Пила 6», а он руководил конкурсантами во время действующих изменений.

В 2010 году, Ганн выпустил фильм «Супер», чёрную комедию и сатиру на супергероев с Рэйном Уилсоном и Эллен Пейдж в главных ролях. Ганн был со-сценаристом и режиссёром адаптации фильма компании «Marvel Studios» «Стражи Галактики», который был выпущен 1 августа 2014 г. Его брат, Шон Ганн, принял участие в съёмках фильма, но не в качестве актёра, а как один из помощников режиссёра.

26 июля 2014 года, на представлении «Marvel Studios» на «San Diego Comic-Con International», было объявлено, что Ганн допускает, что будет у штурвала сиквела «Стражей Галактики». Спустя время так и вышло - сиквел нашумевшего супергеройского кино выйдет на экраны весной 2017 года.

Ганн в 2000 году написал роман под названием «Коллекционер игрушек». В 1998 году, он, в со-авторстве с президентом «Troma» Ллойдом Кауфманом, написал книгу «Всё, что мне нужно знать о создании фильмов, я узнал от Токсичного мстителя», которая рассказывала о его с Кауфманом опытах, пока они работали в «Troma». Он также придумал сюжет для видео-игры компании «Grasshopper Manufacture» под названием «Lollipop Chainsaw».

Джеймс Ганн женился на лауреате премии «Эмми» актрисе Дженне Фишер 7 октября 2000 года. После семи лет брака Ганн и Фишер объявили о начале бракоразводного процесса. Они развелись, но остаются друзьями. С тех пор Ганн состоял в романтических отношениях со скрипачкой группу «Kayo Dot» Мией Матсумией[36] и моделью Мелиссой Стеттен.