James D'Arcy nasceu Simon Richard D'Arcy em Londres, Inglaterra, para Caroline (O'Connor) e Richard D'Arcy. Ele foi criado por sua mãe, uma enfermeira. Ele treinou na LAMDA e se formou em julho de 1995. Durante seu curso de três anos, ele ganhou experiência de atuação ao aparecer nas peças "Heracles", "As You Like It", "Wild Honey", "A Liberdade da Cidade" e "Sherlock Holmes". Suas aparições na televisão incluem a série Silent Witness (1996), A História de Tom Jones, um Foundling (1997), Sunburn (1999) e Dalziel e Pascoe (1996) e os dramas, The Ice House (1997), O Canterville Ghost ( 1997) e Ruth Rendell's Bribery & Corruption: Part One (1997).
Ele desempenhou os papéis de estrela na série Rebel Heart (2001) e The Life and Adventures de Nicholas Nickleby (2001). Os créditos cinematográficos de D'Arcy incluem The Trench (1999), O baixista Peter, Charity, Wilde (1997) e Guest House Paradiso (1999).