James Gunn, Leota ve James Francis Gunn çiftinin çocuğu olarak St. Louis, Missouri'de doğdu ve büyüdü. İrlandalı ve Çek kökenli geniş bir Katolik aileden gelmektedir. Babası ve amcalarının hepsi avukattı. Kendini bildi bileli yazıyor ve sahneye çıkıyor. On iki yaşında 8 mm'lik filmler yapmaya başladı. Bunların çoğu, kardeşlerinin zombiler tarafından karınlarının deşilmesini konu alan komedi filmleriydi. Saint Louis University High (SLUH) üniversite hazırlık okuluna gitti ancak daha sonra rock and roll kariyerine devam etmek için üniversiteyi bıraktı ve grubu "the Icons", "Mom, We Like It Here on Earth" adlı bir albüm çıkardı. Bu işten çok az para kazandı ve bu süre zarfında Arizona, Tucson'da hasta bakıcı olarak çalıştı; ilk romanı Oyuncak Koleksiyoncusu'ndaki birçok durum bu işe dayanmaktadır. Yeraltı ve üniversite gazeteleri için çizgi romanlar yazıp çizen Gunn, sonunda okula geri döndü ve lisans eğitimini memleketi St. New York'a taşındı ve Columbia Üniversitesi'nde yaratıcı yazarlık alanında yüksek lisans eğitimi aldı; Gunn bugün bunun son derece pahalı bir zaman kaybı olduğunu düşünüyor. Yüksek lisansını bitirirken "The Toy Collector" yazmaya başladı ve Amerika'nın önde gelen B-Film yapım şirketi "Troma Studios" için çalışmaya başladı. Oradayken kült klasik Tromeo ve Juliet'i (1996) yazdı ve yapımcılığını üstlendi ve Lloyd Kaufman'la birlikte "All I Need to Know About Filmmaking I Learned from the Toxic Avenger" kitabını yazdı. 1997'de Cannes'da ruhani bir uyanış yaşayan Gunn, Troma'dan ayrıldı ve New York'tan Los Angeles'a taşındı. Rob Lowe, Jamie Kennedy, Thomas J. Churchill ve kardeşi Sean Gunn ile birlikte The Specials (2000) filmini yazdı ve oynadı. Warner Brothers'ın canlı aksiyon filmleri için iki senaryo yazdı: Spy vs. Spy (1985) ve Scooby-Doo! (2002). 1999 yılında, neredeyse beş yıl sonra, "The Toy Collector" filmini bitirdi. Scooby-Doo! 2: Canavarlar Kaçtı (2004) filminden sonra Gunn ilk yönetmenlik denemesini Yaratıklar (2006) ile yaptı. Daha sonra süper kahraman filmi Süper (2010) ve başarılı Marvel filmleri Galaksinin Koruyucuları (2014) ve devam filmi Galaksinin Koruyucuları 2 (2017)Gunn'ın hepsi eğlence sektöründe olan dört erkek kardeşi vardır. Kardeşi Patrick Gunn, Blair Cadısı'nın (1999) dağıtımından (ve pazarlama kampanyasından) sorumlu şirket olan Artisan Entertainment'ta Kıdemli Başkan Yardımcısıdır. Kardeşi Brian Gunn, kuzenleri Mark Gunn ile ortak çalışan bir senaristtir.1997 Sundance Film Festivali'nde ödül kazanan Man About Town (1997) filmini kardeşi Matt Gunn yazmış ve başrolünü oynamıştır. Gunn'ın kardeşi Sean Gunn ise filmlerde, reklamlarda ve Angel (1999) gibi TV şovlarında düzenli olarak görülen bir aktördür. James ve Sean iki kez işbirliği yaptı Sean Tromeo ve Juliet'te (1996) rol aldı ve birlikte The Specials'ın (2000) yapımcılığını üstlendiler. Kardeşlerin avukat olan Beth adında bir kız kardeşleri vardır.Gunn 2000 yılında aktris ve karikatürist Jenna Fischer ile evlendi. 2008 yılında boşandılar. Şu anda Jennifer Holland ile bir ilişkisi var