James Wolk s-a născut în Farmington Hills, Michigan, fiind fiul lui Edie, profesoară de artă, și a lui Robert Wolk, un proprietar de magazin de pantofi. A absolvit North Farmington High School în 2003, și Universitatea din Michigan, Școala de Muzică, Teatru și Dans în 2007.
Wolk este în consiliul de administrație al fundației Brad Cohen Tourette. El e voluntar, de asemenea, la „Tabăra Twitch and Shout", care este o tabără pentru copii (cu vârste cuprinse între 7 și 17 ani) cu sindromul Tourette, în Georgia.
În 2008, James Wolk a primit primul său rol în drama produsă de Hallmark, Front of the Class (Premiantul), ca Brad Cohen, un tânăr care a trecut peste sindromul Tourette, devenind profesor. Wolk a avut un rol (Will) și în comedia romantică You Again (Tu, din nou!!).
În noiembrie 2014, Wolk a fost distribuit în rolul principal din drama produsă de CBS, Zoo, bazată pe romanul lui James Patterson și a lui Michael Ledwidge. Zoo a avut premiera în luna iunie a anului 2015.
