James Rothman sinh ngày 3 tháng 11 năm 1950 tại Massachusetts, Mỹ.

Năm 1971, Ông tốt nghiệp cử nhân tại Đại học Yale. James Rothman lấy bằng Thạc sĩ ở Đại học Harvard năm 1976. Ông lấy bằng Tiến sĩ ở Viện công nghệ Massachusetts từ năm 1976.Năm 1978, Rothman bắt đầu làm việc tại khoa hóa sinh của Đại học Stanford[4]

Ông cộng tác tại Đại học Princeton từ năm 1988 đến năm 1991, sau đó ông đến New York làm việc tại Trung tâm Ung thư Memorial Sloan-Kettering. Ông đã đảm nhận chức vụ Phó Chủ tịch ở đây.

Năm 2003, ông rời Sloan-Kettering và làm giáo sư sinh lý học tại Columbia University College of Physicians and Surgeons. Ông cũng đồng thời làm Giám đốc Trung tâm Sinh học - Hóa học của Đại học Columbia. Rothman cũng là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia và Viện nghiên cứu của y học.

Năm 1995, Rothman tham gia ban cố vấn khoa học của Amersham Plc. Ông được bổ nhiệm làm trưởng ban cố vấn khoa học GE Healthcare.