jako asystent Johna Carpentera na planie Ucieczki z Nowego Jorku.
W 1981 roku James Cameron dostał szansę wyreżyserowania swojego pierwszego filmu kinowego. Włoski producent egipskiego pochodzenia Ovidio G. Assonitis zatrudnił go do realizacji filmu Pirania II: Latający mordercy. Jednak wskutek nieporozumień z nim Cameron nie ukończył filmu, który zresztą później spotkał się z negatywnymi recenzjami.
Pierwszym obrazem, który odniósł sukces, był Terminator z 1984 roku. Opowiadał on o przysłanym z przyszłości cyborgu, którego celem było zabicie matki nienarodzonego jeszcze przywódcy ruchu oporu przeciwko zbuntowanym maszynom. Cameron wyznał, że pomysł na ten film zrodził się w jego głowie podczas sennego koszmaru. Film niespodziewanie odniósł duży sukces i szybko urósł do rangi pozycji kultowej. Po premierze pierwszej części Terminatora Harlan Ellison, pisarz science fiction pozwał Camerona do sądu za rzekome kopiowanie wątków fabularnych ze scenariuszy autorstwa Ellisona do serialu Po tamtej stronie (The Outer Limits).