De son vrai nom Kenneth Craig Brüderlin, James Brolin est né le 18 juillet 1940 à Los Angeles en Californie. Après sa naissance, sa famille décide de s’installer à Westwood. Passionné par les avions, il commence dès l’âge de dix ans à construire des modèles miniatures. Fasciné comme les enfants de sa génération par James Dean, il se destine très tôt à une carrière d’acteur.Il commence par faire des apparitions sur le petit écran dans des séries télévisées notamment Bus Stop, en 1961, qui lui ouvre la voie vers d’autres productions télévisuelles.Il joue alors dans Voyage to the Bottom of the Sea, Twelve O'Clock High ou encore The Long Hot Summer.Il apparaît également dans la série populaire des années soixante, Batman, aux côtés d'Adam West et Burt Ward. À cette époque, il adopte déjà le nom de James Brolin et signe un contrat avec la 20th Century Fox.Il multiplie alors les petits rôles notamment dans Take Her, She's Mine (1963), Dear Brigitte (1965) et Le Voyage fantastique (1966). Un an plus tard, il décroche son premier grand rôle dans The Cape Town Affair, mais le film passe inaperçu. Suite à cet échec, la 20th Century Fox arrête sa collaboration avec le jeune Brolin. Il enchaîne alors dans le même registre que le thriller de Mark Robson, L'Express du Colonel Von Ryan (1965) – dans lequel il avait décroché un rôle - et joue dans le film policier de Richard Fleischer, L'Étrangleur de Boston (1968).Dans les années soixante-dix, James Brolin va multiplier les grands rôles dans des films comme Alerte à la bombe en 1972 ou encore Westworld en 1973, dans lequel il joue le rôle de John Blane.On note sa participation aux films Gable et Lombard (1976) – dans le rôle de Clark Gable - Enfer Mécanique (1977), Capricorn One (1978), Amityville, la Maison du Diable (1979) - film d’épouvante de Stuart Rosenberg – et Les Risques de l'aventure (1981).S’ensuit une relative période de silence, où James Brolin se contentera de petits rôles au cinéma. Il continue cependant de jouer pour la télévision qui constitue, depuis le début de sa carrière, son meilleur allié pour se faire connaître du grand public.James Brolin devient une figure incontournable du petit écran, il joue dans un grand nombre de séries américaines, dont certaines devinrent cultes. On note plus particulièrement son rôle du Dr Steven Kiley (dans la série Marcus Welby, M.D, 1969) grâce auquel il est récompensé par le prix de la Meilleure Interprétation dans la catégorie Second rôle, lors des cérémonies des Emmy Awards. Nommé pour le même rôle aux Golden Globes dans la catégorie, Meilleur Acteur dans un Second Rôle, il remporte le prix à deux reprises en 1971 et 1973.En 1983, il se glisse dans la peau de Peter McDermott dans la série populaire, Hôtel, pendant près de cinq ans. En 2001, il revient au cinéma dans Traffic de Steven Soderbergh, en jouant le rôle du général Ralph Landry aux côtés de Catherine Zeta-Jones et Michael Douglas. La même année, c’est dans la peau de Fabrizzio - restaurateur italien aux talents d’imitateur indéniables - qu’il se glisse pour la comédie, Le Maitre du Déguisement.On retient également sa collaboration avec Chris Koch, qui l'initie à un autre genre de comédie avec son film Ivresse et conséquences (2002). Un an plus tard, Steven Spielberg le fait jouer dans Arrête-moi si tu peux - dans le rôle de Jack Barnes - aux côtés de Leonardo DiCaprio et Tom Hanks. Il joue également aux côtés de Richard Gere dans le film de Richard Shepard, intitulé Hunting Party (2007).On le retrouve en 2009 dans le drame de Joel Hopkins, Last Chance for Love, aux côtés de grands noms du cinéma américain, Dustin Hoffman, Emma Thompson et Kathy Baker.