James Milne, znany później jako James Mill, urodził się w Northwater Bridge, w parafii Logie Pert, Angus, Szkocja, syn Jamesa Milne, szewca i drobnego rolnika. Jego matka, Isabel Fenton, pochodząca z rodziny, która ucierpiała w związku z powstaniem Stuartów, postanowiła, że powinien on otrzymać pierwszorzędną edukację i po ukończeniu szkoły parafialnej wysłała go do Akademii Montrose, gdzie pozostał do niezwykłego wieku siedemnastu i pół lat. Następnie wstąpił na Uniwersytet w Edynburgu, gdzie wyróżnił się jako grecki uczony.

W październiku 1789 roku został wyświęcony na pastora Kościoła Szkocji, ale spotkał się z niewielkim dalszym sukcesem. Według Autobiografii Johna Stuarta Milla jego ojciec, choć „wykształcony w wierze szkockiego prezbiterianizmu, poprzez własne badania i refleksje został wcześnie doprowadzony do odrzucenia nie tylko wiary w Objawienie, ale i podstaw tego, co powszechnie nazywa się Religią Naturalną.” Od 1790 do 1802 roku, utrzymując się z różnych korepetycji, kontynuował także różne studia historyczne i filozoficzne. Mając niewielkie szanse na karierę w Szkocji, w 1802 roku wyjechał do Londynu, w towarzystwie Sir Johna Stuarta z Fettercairn, ówczesnego posła z Kincardineshire, i poświęcił się pracy literackiej. Od 1803 do 1806 roku był redaktorem ambitnego periodyku zwanego Literary Journal, który starał się dać podsumowujący pogląd na wszystkie wiodące działy ludzkiej wiedzy. W tym czasie redagował również „St James’s Chronicle”, wydawane przez tego samego właściciela. W 1804 r. napisał pamflet na temat handlu zbożem, w którym opowiadał się przeciwko taryfie celnej (lub „bounty”) na eksport zboża. W 1805 r. opublikował tłumaczenie (z przypisami i cytatami) An Essay on the Spirit and Influence of the Reformation of Luther Charlesa de Villers na temat reformacji, a także atak na rzekome wady systemu papieskiego. Około końca tego roku rozpoczął pracę nad Historią Indii Brytyjskich, która miała go zająć na dwanaście lat, a nie trzy lub cztery, jak się spodziewał.

W tym samym roku również ożenił się z Harriet Burrow, której matka, wdowa, utrzymywała to, co było wtedy znane jako zakład dla obłąkanych w Hoxton. Wzięli dom w Pentonville, gdzie w 1806 roku urodził się ich najstarszy syn John Stuart Mill.

W 1808 roku zapoznał się z Jeremym Benthamem, który był dwadzieścia pięć lat starszy od niego i przez wiele lat był jego głównym towarzyszem i sprzymierzeńcem. Przyjął zasady Benthama w całości i postanowił poświęcić wszystkie swoje siły, aby przedstawić je światu. W latach 1806-1818 pisał dla „Anti-Jacobin Review”, „British Review” i „The Eclectic Review”, ale nie ma sposobu, aby prześledzić jego wkład. W 1808 r. zaczął pisać dla bardziej znaczącego Edinburgh Review, do którego stale pisywał do 1813 r., a jego pierwszym znanym artykułem był „Money and Exchange”. Pisał także o Ameryce Hiszpańskiej, Chinach, Francisco de Mirandzie, Kompanii Wschodnioindyjskiej i wolności prasy. W Annual Review za rok 1808 można znaleźć dwa jego artykuły – „Review of Fox’s History” i artykuł o „Bentham’s Law Reforms”, prawdopodobnie jego pierwsza opublikowana wzmianka o Benthamie. W 1811 roku współpracował z Williamem Allenem (1770-1843), kwakrem i chemikiem, w czasopiśmie zwanym Philanthropist. Miał duży wkład w każdy numer – jego głównymi tematami były: Edukacja, Wolność Prasy i Dyscyplina Więzienna (w ramach której przedstawił Benthamowski Panopticon). W związku z kontrowersją Bell and Lancaster ostro zaatakował Kościół i wziął udział w dyskusjach, które doprowadziły do założenia Uniwersytetu Londyńskiego w 1825 roku. W 1814 roku napisał kilka artykułów, zawierających ekspozycję utylitaryzmu, do suplementu do piątego wydania Encyclopædia Britannica, najważniejsze z nich to te na „Jurisprudence”, „Prisons”, „Government” i „Law of Nations”.

Historia Indii Brytyjskich została opublikowana w 1818 roku i uzyskała wielki natychmiastowy i trwały sukces. Przyniosło to dopasowanie zmiany w losach autora, a w roku następnym został mianowany urzędnikiem w Indiach House w ważnym dziale Examiner of Indian Correspondence. Stopniowo piął się po szczeblach kariery, aż w 1830 roku został mianowany szefem biura, z pensją 1900 funtów, podniesioną w 1836 roku do 2000 funtów. Jego wielkie dzieło na temat ekonomii, Elements of Political Economy, pojawił się w 1821 roku (3rd i revised ed. 1825).

Od 1824 do 1826 roku, Mill przyczynił się szereg artykułów do Westminster Review, organ partii radykalnej, w którym zaatakował Edinburgh i Quarterly Reviews, a kościelny establishment. W 1829 roku ukazała się Analysis of the Phenomena of the Human Mind. Od 1831 do 1833 roku Mill był w dużej mierze zajęty obroną Kompanii Wschodnioindyjskiej, podczas kontrowersji związanych z odnowieniem jej statutu, będąc na mocy swego urzędu rzecznikiem jej Sądu Dyrektorów. Dla London Review, założonego przez Sir Williama Moleswortha w 1834 roku, napisał godny uwagi artykuł zatytułowany „The Church and its Reform”, który był zbyt sceptyczny jak na tamte czasy i zranił Westminster Review. Sam Mill był ateistą. Jego ostatnią opublikowaną książką był Fragment o Mackintoshu (1835).