Английский физик-экспериментатор, член Лондонского королевского общества (1927).
Родился в Боллингтоне. Окончил Манчестерский и Кембриджский университеты. В 1923-1935 годах преподавал в Кембриджском университете и был заместителем директора Кавендишской лаборатории, в 1935-1948 годах - профессор Ливерпульского университета, в 1948-1958 годах возглавлял Гонвилл и Кайус колледжи Кембриджского университета.
Работы в области радиоактивности и ядерной физики. В 1914 году открыл непрерывный спектр энергии бета-излучения. В 1920 году исследовал рассеяние альфа-частиц ядрами платины, серебра и меди и непосредственно измерил заряды ядер, чем окончательно подтвердил теорию атома Резерфорда и вывод о том, что заряд ядра равен порядковому номера элемента.
В 1932 году, исследуя излучения, возникающие при облучении бериллия альфа-частицами показал, что оно является потоком электрически нейтральных частиц - нейтронов (Нобелевская премия, 1935).
Исследовал искусственное превращение элементов под действием альфа-частиц (совместно с Эрнестом Резерфордом) и образование электронно-позитронных пар гамма-квантами (совместно с П. Блэккетом и Дж. Оккиалини). В 1934 году совместно с М. Гольдбахером впервые обнаружил расщепление ядра под действием гамма-квантов (ядерный фотоэффект), бомбардируя гамма-квантами энергии 2,62 МэВ, они расщепили дейтрон, предсказали бета-распад нейтрона. Исследования посвящены также осуществлению цепной ядерной реакции деления. Один их первых рассчитал критическую массу урана-235. Джеймс Чедвик член ряда академий наук. Медали Д. Юза (1932), Копли (1950), Майкла Фарадея (1950), Бенджамина Франклина (1951).