Henry James nace el 15 de abril de 1843 en Nueva York y es el segundo de cinco hermanos, hijos de Henry James padre y su esposa, Mary Walsh Robertson. Su familia de origen tiene una importante tradición de intelectuales. Su padre, Henry James, era un filósofo místico que había heredado una importante fortuna. Para cuando nace su segundo hijo, Henry, su padre ya había pasado gran parte del tiempo estudiando teología, misticismo y filosofía, inclinación intelectual que luego transmitirá a sus hijos. Su madre, por otro lado, proviene de una familia adinerada de Nueva York.
Henry James tiene cuatro hermanos: su hermano mayor es William James (1842-1910), quien llega a ser un filósofo y psicólogo eminente. En 1845 nace su segundo hermano, Garth Wilkinson James (m.1883); en 1846, Robertson James (m.1910); y, en 1848, su única hermana mujer, Alice James (m.1892).
Henry James hijo y sus hermanos reciben una educación definida por la variedad. De 1845 a 1855, James recibe instrucción en varios colegios de Nueva York y Albany, y también de institutrices y profesores contratados por su padre, quien tenía por objeto darle una educación de calidad y poco heterodoxa.
De 1855 a 1858, la familia viaja a Europa y ahí residen en París, Ginebra y Londres. Esto le permite a su James padre ofrecerle una educación destacada, variada en idiomas y culturas. Su estadía en París le permite al aún adolescente James conocer la cultura europea en los museos y librerías, lo que lo marca profundamente. Según los historiadores, es esta época que a James comienza a interesarle vivir en Europa.
En 1860, la familia regresa a los Estados Unidos. En 1861 comienza la Guerra de Civil y en ese entonces James sufre una herida dolorosa en la espalda mientras ayuda a apagar un incendio con una bomba de agua oxidada. Si bien gran parte de la crítica coincide en vincular ese accidente con el futuro celibato de James, otros lo adjudican a una excusa elaborada por el escritor para no alistarse como voluntario en el ejército durante la Guerra de Secesión. Lo único certero es que la herida le impide reclutarse junto a sus hermanos menores en la guerra. Más allá de la naturaleza del accidente, del que aún no se logra mayor consenso, lo cierto es que la vida de James estará caracterizada por una importante tendencia a la soledad, y nunca llegará a formar una familia.
En 1862 James asiste a la escuela de leyes en Harvard, Cambridge, aunque no termina sus estudios. Es también durante esa época que comienza a escribir sus primeros relatos bajo la instrucción de la autora Mary Elizabeth Braddon. En 1864, la familia se muda a Boston y esta es también la época en la que James realiza sus primeras publicaciones en revistas y periódicos. En febrero de ese año publica su primer cuento, "A Tragedy of Error", en una revista literaria poco conocida de Nueva York.
En 1867 conoce al escritor inglés Dickens, a quien admira desde su adolescencia. Ese es un momento clave en su vida, que recordará como un instante premonitorio de su propia vocación como escritor. A partir de entonces, la frecuencia de sus publicaciones irá en aumento en forma paralela a su profesionalización como escritor. En 1869 viaja a Inglaterra, donde conoce al escritor George Eliot y al científico Charles Darwin. Luego viaja a Suecia, Francia e Italia, donde se deslumbra frente a la cultura de Florencia, Génova, Roma y Nápoles.
En 1870 regresa a los Estados Unidos y escribe su primera novela, Guarda y tutela, que comienza a publicar en forma seriada, al año siguiente, en la importante revista The Atlantic Monthly. En 1874 se muda a un departamento en Nueva York y, en 1875, vuelve a Europa y decide establecerse en París, donde vivirá hasta 1878. Desde allí realiza viajes esporádicos a distintos lugares de Europa. En 1881 se establece en Venecia, Italia, donde vive hasta noviembre de ese año, momento en que regresa a Estados Unidos debido a que su madre se encuentra mal de salud.
En febrero de 1882 muere su madre en Cambridge. En mayo del mismo año James regresa a Inglaterra y participa de The Society for Psychical Research (la sociedad para investigaciones psíquicas), de la cual su hermano William es socio y miembro de la comisión directiva. En la sociedad se realizan investigaciones sobre asuntos sobrenaturales, interés que se refleja en la producción literaria de James. En diciembre del mismo año muere su padre en Cambridge, lo que obliga a James hijo a volver a Estados Unidos y encargarse de las cuestiones familiares.
En 1883, de vuelta en Londres, se publica su primera colección de novelas y relatos. También publica un importante ensayo llamado "El arte de la novela", donde desarrolla una serie de consideraciones propias acerca del oficio de la escritura. Ese mismo año muere su hermano menor, Garth Wilkinson James. En 1885, su hermana Alice, de quien Henry es muy cercano, viaja a Inglaterra. Ella es depresiva y está diagnosticada con histeria. James se hace cargo de su cuidado. Durante ese año, James se hace amigo del conocido novelista Robert Louis Stevenson, autor de La isla del tesoro.
En 1886 James decide instalarse definitivamente en Inglaterra y continúa escribiendo y publicando desde allí. En 1892, Alicia muere de cáncer y en 1893 fallece su amigo Robert Louis Stevenson. James cae en una profunda depresión.
El 12 de enero de 1895, James escribe una anécdota contada por su amigo Benson: una historia de fantasmas que lo impacta y que será el germen de su novela Otra vuelta de tuerca. La novela es publicada en forma serial en 1898. Ese mismo año se opone públicamente a la guerra entre los Estados Unidos y España.
En 1904, James vuelve de visita a Estados Unidos, donde no ha estado desde 1883. Allí es convocado para integrar la American Academy of Arts and Letters. En 1911, vuelve a este país para recibir un doctorado honorario en la Universidad de Harvard. Ese año, distintas figuras de la cultura intentan nominarlo para el Premio Nobel, pero no lo logran debido a que no hay traducciones de su obra. En 1912 regresa a Inglaterra, donde le otorgan un doctorado honorario de la Universidad de Oxford. En 1914 se pronuncia en contra de la guerra en Europa y realiza trabajos para hospitales y refugiados. Al año siguiente se hace ciudadano inglés. En 1916 le ofrecen la Orden del Mérito del rey Jorge V. El 28 de febrero del mismo año Henry James muere en Chelsea. Sus restos son llevados a un cementerio de Cambridge, Massachusetts, junto a los de su familia.