En 2013, James Dasaolu remporte la médaille d'argent du 60 mètres lors des Championnats d'Europe en salle de Göteborg. Auteur d'un premier record personnel dès les demi-finales avec 6 s 52, il établit la meilleure performance mondiale de l'année en finale avec 6 s 48, et n'est devancé que de 2/1000 de seconde par le Français Jimmy Vicaut. Crédité de 10 s 08 sur le à Prague, il remporte quelques jours plus tard l'épreuve du relais 4 × 100 m des championnats d'Europe par équipes, à Gateshead, aux côtés de Adam Gemili, Harry Aikines-Aryeetey et James Ellington, en 38 s 39. Le , lors du British Grand Prix de Birmingham, il améliore à deux reprises son record personnel sur en réalisant 10 s 05 (-1,3 m/s) en demi-finale, puis 10 s 03 (+0,8 m/s) en finale, devancé seulement par le Jamaïcain Nesta Carter (9 s 99). Le , lors des championnats du Royaume-Uni, à Birmingham, le Britannique descend pour la première fois de sa carrière sous la barrière des dix secondes en établissant la marque de 9 s 91 (+ 1,1 m/s), deuxième meilleure performance britannique derrière Linford Christie (9 s 87 en 1993) et améliore son record personnel de 12/100e.