James nacía un 3 de agosto del año 1963 en la localidad de Downey, en California (Los Ángeles). Realmente sufrió una niñez difícil. Es hijo de Virgil Hetfield (chofer de camiones) y Cynthia (artista y cantante) y ambos formaban parte de una organización religiosa cristiana llamada Christian Science. Dadas estas circunstancias su vida de niño siempre tuvo relación a esta organización. A los 13 años de edad sufrió el divorcio de sus padres.
En base a las creencias de la religión que sus padres profesaban, no se permitía el uso de medicación para el curamiento de enfermedades y a causa de esto su madre murió de cáncer teniendo el solamente 16 años, lo cual marcaría para siempre en James una lucha interior entre sus creencias y las creencias religiosas con las que sus padres mantuvieran relación durante su niñez, hechos que posteriormente se reflejarían claramente en las composiciones que el realizaría en Metallica.