James Dean era filho único, seu nome foi uma homenagem da mãe ao poeta inglês Lord Byron, filho de Wilton Dean um protético e de Mildred Dean filha de fazendeiros metodistas. Aos 8 anos ele já tocava violino e fazia aulas de sapateado. Em 1940 perdeu a mãe vitima de câncer. Com a morte da mãe foi morar com os tios Marcus e Ortence Winslow em Fairmount, Indiana. Considerado uma criança introspectiva, Jimmy, como era chamado, cresceu na fazenda de 300 acres dos tios, ali aprendeu a dirigir trator e ordenhar vacas. Aos 14 anos já participava do teatro escolar e aos 17 anos ganhou sua primeira moto, uma Triumph presente do tio Marcus.
Em seu aniversário de 18 anos, em 8 de fevereiro de 1948, Dean alistou-se em Fairmont, mas escapou do serviço militar declarando ser gay. Quando Hedda Hopper lhe perguntou mais tarde como evitara a convocação para a Guerra da Coréia, ele lhe disse: "Eu beijei o médico."[1]
Em 1949 Dean foi para Los Angeles, com a intenção de estudar arte dramática e morar com o pai e a madrasta. Ganhou dele um Chevrolet de segunda mão. Abandonou a faculdade e foi para Nova York cursar o lendário Actor's Studio de Lee Strasberg. Para se manter em Nova York trabalhou como garçom e cobrador de ônibus. Nesta mesma época conheceu Jane Deacy, que se tornou sua agente.
Em 1952 começou a fazer pequenas pontas na TV. Em 1953 encenou na Broadway a peça de Richard Wash "See the Jaguar". A peça foi um fracasso, mas James Dean chamou a atenção da critica. Encenou a Peça "O Imoralista" baseada na obra de Andre Gide, interpretando um homossexual. Com a peça ganhou o Tony Award de melhor ator do ano.
Em 1954 para estrelar o filme de Elia Kazan, A Leste do Éden - Vidas Amargas, de John Steinbeck, onde interpretava um jovem solidário e amargurado. Teve que assinar um contrato com uma cláusula onde se comprometia a não dirigir carros de corrida durante as filmagens.
Enquanto James Dean era uma promessa, Marlon Brando já era um astro. As comparações eram inevitáveis. James Dean Conheceu Brando no set de filmagem de "Desirée", decepcionou-se como seu ídolo graças a um comentário feito por Brando sobre as roupas do jovem ator. Ele usava calças jeans surradas e camisa de cowboy.
Em 1954 conheceu a jovem estrela de O Cálice Sagrado Pier Angeli, para muitos o grande amor de sua vida, mas a mãe de Pier foi contra o relacionamento, pelo fato dele não se católico. Jimmy já era conhecido por seu temperamento difícil. O rompimento do namoro abalou o ator. Ao saber que a ex-namorada estava de casamento marcado com o cantor Vic Damone, apareceu na porta da Igreja Católica de São Timóteo e conseguiu chamar a atenção dos noivos "arrancando" com a moto em alta velocidade. Só encontraria Pier quase um ano mais tarde nas filmagens de Assim caminha a Humanidade.
Durante as gravações de Assim caminha a Humanidade, Dean circulava com uma loura exuberante, Ursula Andress, que se tornaria a primeira Bond Girl. Ela disse que ele era "como um animal selvagem".[2]
Fora dos sets de filmagem era conhecido por uma agitada vida social, fumava e bebia, e possuía um enorme fascínio por carros velozes e pela velocidade em si. Paixão que lhe custou a vida. Quando se dirigia para uma corrida, em 30 de Setembro de 1955, envolveu-se num acidente fatal, partindo imediatamente a coluna vertebral e sofrendo de hemorragias internas. Quando foi colocado na ambulância, o passageiro que estava a seu lado, o mecânico Rolf Wütherich, ouviu "um grito suave emitivo por Jimmy - a lamúria de um menino chamando sua mãe ou de um homem encarando Deus."[2]
O médico-legista observou que o corpo de James Dean era coberto de cicatrizes. Num bar de Hollywood, onde era conhecido como "Cinzeiro Humano", ele oferecia seu peito e pedia às pessoas que apagassem seus cigarros nele.
No dia em que morreu, James Dean ainda esgotava ingressos com o seu primeiro filme. A consagração final chegou poucos dias após a sua morte, quando Juventude transviada chegou aos cinemas. Recebeu duas indicações ao Oscar, postumamente. Em 1956, por Vidas amargas (a primeira indicação póstuma na história da premiação), e em 1957, por Assim caminha a humanidade, ambas por melhor ator. Ganhou dois prêmios do Globo de Ouro, em 1956 como melhor ator e, no ano seguinte, num prêmio especial que o consagrou como ator favorito do público.
O seu cadáver encontra-se inumado no «Park Cemetery