С течением времени талант мальчика воплотился в виртуозное владение трубой, тромбоном, фортепиано и несколькими разновидностями саксофона. Рос James "Jimmy" Hamilton в Филадельфии и играл в местных оркестрах. В конце концов он остановил свой выбор на кларнете и в 1939–1942 годах работал в секстете Тэдди Уилсона.
Джеймс Хэмильтон – выдающийся кларнетист, который на протяжении почти 26 лет являлся солистом оркестра Дюка Эллингтона. В 1943 году он заменил Барни Бигарда в оркестре Дюка и оставался с ним до 1968 года. Его стиль очень отличался, когда он играл на тенор-саксофоне и на кларнете. Его тенор-саксофон звучал горячо, ориентированно на звучание R&B, в то время как на кларнете он был очень изящным и замысловатым.
Погрузившись в его лучшие соло в композициях "The Mooche", "Honeysuckle Rose", "V.I.P.’s Boogie", "Smada", "Flippant Flurry", "Newport Suite", мы попадаем в эпоху Мерлин Монро и Джона Кеннеди. Иногда Джимми Хэмильтон участвовал в записях Эрла Хайнcа и Джонни Ходжеса, а время от времени собирал собственные группы, приглашая Лаки Томпсона, Оскара Петтифорда, Кларка Тэрри, Пола Гонзалеса и других. После 1968 года музыкант работал в основном в студиях, преподавал, но вскоре уехал на Виргинские острова. Только Мерсер Эллингтон смог уговорить его вернуться в Нью-Йорк.
В 1981 году, поиграв в биг-бэнде несколько месяцев, Джеймс Хэмильтон выступил в ансамбле кларнетистов (с Барни Бигардом, Расселом Прокоупом) на концерте в "Эллингтоновском обществе" и некоторое время сотрудничал с Джоном Картером.
В 1989 и 1990 годах, после ухода из преподавания, он продолжал выступать с собственными группами.
Джеймс умер 20 сентября 1994 в Сент-Круа (Виргинские острова) в возрасте 77 лет.
Он прошёл славный путь джаз-кларнетиста, тенор-саксофониста, аранжировщика, композитора, музыкального педагога и одного из самых блистательных солистов оркестра Дюка Эллингтона.