McAvoy о карьере актера никогда не мечтал и не задумывался, и только простое любопытство перевернуло всю его жизнь. Свою первую роль Джеймс получил в фильме "Соседняя комната" режиссера Дэвида Хэймана в 1995 году. Из простого любопытства он пришел на пробы к режиссеру, который вел факультативные занятия в его школе, и прошел на роль в фильме о проституции детей в Глазго.
Далее последовало приглашение на роль мистера Тумнуса в картине 2005 г "Хроники Нарнии: Лев, колдунья и волшебный шкаф", а потом на главную мужскую роль с Риз Уизерспун и Кристиной Риччи в романтическом фильме "Пенелопа" в 2006 году.
Роль нищего аристократа в картине "Джейн Остин" и бедняка в картине "Искупление", которые вышли в 2007 году, получили восторженные отзывы критиков. Его партнершей по фильму "Искупление" была Кира Найтли. А за сыгранную роль бедняка, мечтающего подняться по социальной лестнице и несправедливо обвиненного в преступлении, Джеймс выдвигается на получение премии "Золотой Глобус". Блестяще сыгранная роль доктора Гарригана в триллере "Последний король Шотландии" приносит актеру международное признание.
В 2008 году его напарницей на съемочной площадке в фильме "Особо опасен!" стала Анджелина Джоли. Фильм "Люди Икс: Первый класс" из серии Фантастика с его участием вышел в 2010 году.