James Nichol Kirk décrocha son premier rôle à 10 ans en interprétant Oliver Twist dans Oliver! en 1997. Sa carrière ne débuta vraiment qu'en 2000 avec la série télévisée Edgemont où il incarne Travis Deosdade. Il tourna ensuite beaucoup de comédies américaines populaires comme Folles de lui de Mark Waters aux côtés de Freddie Prinze Jr. et Monica Potter ou de séries télévisées comme Dark Angel, Smallville (prequel de la tétralogie Superman avec Christopher Reeve et de la trilogie du même nom de Bryan Singer avec Brandon Routh), Dead Like Me, Killer Instinct, et Disparition (produit par Steven Spielberg) où il se fait enlever par des extraterrestres. En 2003, il se retrouve à l'affiche de
Destination Finale 2 de David Richard Ellis dans le rôle de Tim Carpenter, adolescent de 15 ans poursuivit par la mort ; et X-Men 2 de Bryan Singer dans le rôle de Ronny Drake dénonçant son frère mutant par jalousie. Il ne réapparait pas dans les suites des deux films sorties en 2006, X-Men III, l'affrontement final de Brett Ratner et
Destination Finale 3 de James Wong. En 2006, il joue dans
Dr. Dolittle 3 de Rich Thorne, la suite direct-to-video de
Dr. Dolittle 1 de Betty Thomas en 1998 et
Dr. Dolittle 2 de Steve Carr en 2001, tous deux avec Eddie Murphy, absent dans ce dernier. Dans ce troisième volet, Kristen Wilson incarne pour la troisième fois Lisa Dolittle, cette fois-ci centre du film. Il signe ses films sous le nom de James Kirk ou James N. Kirk.
Il est doublé en version française par Guillaume Orsat.