James Roy Horner urodził się 14 sierpnia 1953 w Los Angeles, w rodzinie żydowskich imigrantów z Austro-Węgier. Jego ojcem był Harry Horner, scenograf (zdobywca dwóch Oscarów) i reżyser, a matką Joan Fraenkel. Był bratem Christophera i Anthony’ego. Rodzina Hornera w późnych latach 50. przeniosła się do Londynu. Tam, w wieku pięciu lat James rozpoczął naukę gry na fortepianie.

Studia kompozytorskie rozpoczął na Royal College of Music w Londynie, w klasie Györgego Ligetiego. Po roku, w latach 70. powrócił do Kalifornii, gdzie studiował na Uniwersytecie Południowej Kalifornii, a następnie na Uniwersytet Kalifornijski, kampus Los Angeles (studiował m.in. w klasie Paula Chihary). Otrzymał tytuł magistra teorii muzyki i kompozycji i rozpoczął studia doktorskie jednocześnie nauczając oraz współpracując przy muzycznej ilustracji filmów studenckich Amerykańskiego Instytutu Filmowego. Po rozczarowującej pracy przy swoim pierwszym koncercie Spectral Shimmers zrezygnował z kariery pedagogicznej i kompozytorskiej, zwracając się ku karierze kompozytora muzyki filmowej.
Horner początkowo tworzył muzykę do filmów studenckich, a w roku 1979 rozpoczął współpracę z wytwórnią New World Pictures Rogera Cormana specjalizującej się w niskobudżetowych horrorach i filmach fantastycznych. W ten sposób Horner stworzył swoje pierwsze oprawy muzyczne do filmów, tj. Lady in Red, Humanoidy z głębiny, Bitwa wśród gwiazd.
Po roku 2000 Horner napisał muzykę m.in. do filmów wojennych (Wróg u bram, Cena honoru), kasowego filmu historycznego Troja, filmu Mela Gibsona Apocalypto. Stworzył także oprawę muzyczną do filmów Piękny umysł (2001) i Dom z piasku i mgły (2003) za które otrzymał nominacje do Oscara oraz do filmu Legenda Zorro (2004).
Horner zginął 22 czerwca 2015 r. w Santa Barbara w katastrofie lotniczej pilotowanego przez siebie samolotu Embraer EMB 312 Tucano, w wieku 61 lat.