Джеймс Томсон родился 11 сентября 1700 года в Эднеме (Шотландия). Решив стать священником пресвитерианской церкви, в 1715 году он поступил в Эдинбургский университет. Однако вскоре интерес к богословию угас, и в 1725 году Томсон уехал в Лондон.
В Лондоне юноша вошел в писательские круги, и начал пробовать себя в творчестве. В его ранней поэме «Сельская жизнь» проявились тонкое восприятие сельского ландшафта и искренняя любовь к природе. Неожиданный успех его первой значительной поэмы о природе «Зима» привел к появлению «Лета», «Весны» (1728) и цикла «Времена года» (1730), куда вошли также «Осень» и «Гимн временам года». Расширенное и переработанное издание цикла увидело свет в 1744 году.
«Времена года» — главное произведение Томсона и самое значительное явление поэзии о природе до эпохи романтизма. Его отличают свободный белый стих, идиллические картины, нередко напыщенный стиль, полеты воображения в полярные и тропические области, научные вставки, философская направленность.
Перу Томсона принадлежат поэма в пяти частях в белых стихах «Свобода» (1734—1736), интересная как ранняя попытка изображения в поэзии архитектуры и скульптуры, и аллегорическая поэма «Замок Праздности» (1748), написанная спенсеровой строфой.
Пьесы Томсона — наглядное свидетельство упадка требований к драматическому искусству. Пьеса «Альфред: Маска» (1740; совместно с Д.Маллетом) примечательна тем, что содержит текст патриотической песни «Правь, Британия», ставшей гимном страны.
Умер Томсон в Ричмонде (Англия) 27 августа 1748 года, оставшись в истории как автор гимна «Правь, Британия».