Jim nasceu em Londres, filho de Jane O. (Martin) e Peter J. S. Sturgess. Ele foi criado em Surrey. Em primeiro lugar, seu interesse era a música. No entanto, ele começou a desenvolver uma paixão secreta por atuar, aos 8 anos, quando fez um teste para o teatro local para sair da sala de aula. Embora a música parecesse legal, ele sentia que estar na escola não era. Então ele ficou com pequenas partes, apesar do desejo de estar no papel principal. Aos 15 anos, ele se juntou a uma banda e eles começaram a mentir sobre suas idades para tocar em bares. Na escola, ele recebeu principalmente notas baixas, com exceção de música e teatro.
Para a faculdade, ele se mudou para Salford porque havia muita música boa saindo da cena de Manchester. Na esperança de ingressar em uma nova banda, ele realizou um Diploma Nacional Superior em Performance de Mídia na Universidade de Salford. Foi aqui que ele conheceu pessoas que estavam realmente interessadas em filmar, e de repente pareceu uma possível mudança na carreira. Ele começou a fazer curtas-metragens com seus amigos e também fazer teatro. Ele escreveu e realizou um show one-man, o que levou um ator na platéia a sugerir Jim ao seu agente. O agente assinou com ele sem sequer conhecê-lo.
Jim voltou para Londres em 2000, onde ingressou na banda 'Saint Faith'. Ele havia se mudado para Manchester para se juntar a uma banda e, em vez disso, caiu em atuação. Ele voltou para Londres por atuar e acabou se juntando a uma banda. Ele fez pequenos papéis na televisão para financiar sua vida como músico.
Problemas começaram na banda em 2006, e Jim ouviu falar de uma audição para o filme musical Across the Universe (2007). Ele ganhou o papel masculino principal de Jude. Ele seguiu este filme com The Other Boleyn Girl (2008) com Natalie Portman e Scarlett Johansson. Seu papel inovador veio com Dexter em One Day (2011), baseado no livro best-seller de David Nicholls. Antes de sua audição, Jim não leu o livro.
