威廉詹姆斯出生在一个纽约富有影响力的家庭，他受到许多与自己生活在同一时代的伟大思想家的影响。
詹姆斯在美国和欧洲各接受了一段时间教育，他精通法语和德语。1861年进入哈佛大学，1864年转学到哈佛医学院。有医生资格，但从未行医。
詹姆斯青年时期罹患好几种身体疾病以及心理疾病，包括抑郁症。最终他找到了一种对自己来说有意义的哲学观，并减轻了自己的抑郁症状。
詹姆斯在哈佛大学建立了心理学的研究领域，并建立了第一个心理学教学实验室。他的学生包括美国前总统里奥多罗斯福，西班牙哲学家乔治塔桑塔亚纳和美国作家哥特鲁德斯坦。
1884年詹姆斯协助建立了美国心理研究会。
1890年詹姆斯发表了自己的开创性著作《心理学原理》。之后更多的关注哲学和精神现象。
