Dopo aver ricevuto la sua prima moto – una PW50 – a tre anni, James Ellison disputò la sua prima gara a 15 anni nel campionato junior 80cc. Concluse quella campagna all’ottavo rango, in sella alla sua Honda MBX80. L’anno seguente, il giovane pilota inglese e la sua Cagiva salirono sul terzo gradino del podio.
Ellison passò allora al campionato Superteen 125cc. Si classificò all’ottavo rango in questa serie e, nello stesso momento, diventò campione ACU Clubmans 125 con 17 vittorie. Nel 1999, dopo due stagioni nel Superteen, James sbarcò nel campionato d’Europa Superstock. Quella campagna di apprendistato gli bastò per conquistare il titolo nel 2000, con due vittorie in tasca. Passando da una Honda Fireblade ad una Suzuki 1000cc, Ellison ripetè quel successo l’anno seguente. Nello stesso momento s’incaricò dello sviluppo della MV Agusta endurance e partecipò al Bol d’Or.
Il campionato del mondo Supersport lo accolse nel 2002. In sella ad una Kawasaki, segnò il diciottesimo posto finale e, nel 2003, scelse di tornare all’europeo Superstock. Nonostante la mancanza di budget, riuscì a salire sul terzo gradino del podio dopo aver segnato una vittoria. Nello stesso anno, effettuò qualche apparizione nell’AMA Supersport 750cc.
Nel 2004, Ellison si portò sotto i riflettori a Brads Hatch, una delle manche britanniche del Mondiale Superbike. Quella prestazione gli permise di farsi notare da Petter Clifford, responsabile della squadra Harris WCM nelle MotoGP. Così, Ellison pottè effettuare il suo debutto nella classe regina, in occasione del Gran Premio della Repubblica Ceca dove sostituì un Chris Burns ferito. Disputò le ultime sette manche del campionato e segnò tre punti, in Qatar.
James è rimasto alla WCM l’anno scorso e ha disputato così la sua prima stagione intera nelle MotoGP. Costretto a rimanere in fondo alla griglia, il britannico ha avuto poche occasioni per mettersi in rilievo. Come il suo compagno di squadra Franco Battaini, ha fatto il possibile con i mezzi che aveva a disposizione, aspettando un prototipo Blata che non è mai arrivato. James ha comunque segnato sette punti.
Nel 2006 James Ellison raggiunge il team Yamaha Tech3 diretto da Hervé Poncharal dove affianca Carlos Checa.