James Cameron
Sự nghiệp > 2002–2010: Thành công từ phim tài liệu và Avatar

Năm 2002, Cameron làm nhà sản xuất cho Solaris, một bộ phim khoa học viễn tưởng của đạo diễn Steven Soderbergh. Bộ phim nhận được nhiều đánh giá trái chiều và có kết quả không mấy khả quan ở phòng vé. Vì rất muốn làm phim tài liệu, Cameron đã đạo diễn Expedition: Bismarck, một tác phẩm về tàu chiến Bismarck của Đức. Năm 2003, ông đạo diễn Ghosts of the Abyss, một bộ phim tài liệu về tàu RMS Titanic do Walt Disney Pictures và Walden Media phát hành, được thiết kế riêng cho các rạp chiếu phim 3D. Năm 2005, Cameron đồng đạo diễn Aliens of the Deep, một bộ phim tài liệu về các dạng sống khác nhau dưới đại dương. Ông cũng xuất hiện trong tác phẩm Titanic Adventure với Tony Robinson; đây là một bộ phim tài liệu khác về vụ đắm tàu Titanic. Năm 2006, Cameron đảm nhiệm vai trò đồng sáng tạo và tường thuật cho The Exodus Decoded, một bộ phim tài liệu khám phá khía cạnh Kinh thánh của Exodus. Năm 2007, Cameron và đạo diễn Simcha Jacobovici tham gia sản xuất tác phẩm The Lost Tomb of Jesus. Phim được phát sóng trên kênh Discovery vào ngày 4 tháng 3 năm 2007 và gây ra nhiều tranh cãi khi cho rằng Lăng mộ Talpiot là nơi chôn cất Chúa Giêsu thành Nazareth.
Đến giữa những năm 2000, Cameron bắt đầu trở lại vai trò đạo diễn và sản xuất dòng phim thị trường kể từ sau thành công của Titanic. Từ tháng 6 năm 2005, Cameron đã đề cập đến hai dự án là Avatar (2009) và Alita: Thiên thần chiến binh (2019), trong đó Alita: Thiên thần chiến binh do ông đảm nhiệm khâu sản xuất, và cả hai phim đều được quay bằng công nghệ 3D. Ông muốn thực hiện Alita: Thiên thần chiến binh trước, sau đó là Avatar nhưng đã hoán đổi thứ tự vào tháng 2 năm 2006. Mặc dù Cameron đã viết một bản đề cương phim dài 80 trang cho Avatar vào năm 1995, ông muốn những công nghệ liên quan được cải thiện trước khi bắt đầu sản xuất. Avatar, với cốt truyện lấy bối cảnh giữa thế kỷ 22, có kinh phí ước tính vượt quá 300 triệu USD. Dàn diễn viên của phim gồm Sam Worthington, Zoe Saldana, Stephen Lang, Michelle Rodriguez và Sigourney Weaver. Phim được thực hiện kết hợp giữa cảnh quay người thật và hoạt hình máy tính, sử dụng phiên bản nâng cao của kỹ thuật ghi hình chuyển động, vốn trước đây đã được đạo diễn Robert Zemeckis sử dụng trong The Polar Express. Cameron dự kiến thực hiện Avatar chỉ với phiên bản 3D, nhưng sau đó vẫn quyết định thực hiện thêm phiên bản 2D thông thường.
Dù dự kiến phát hành từ tháng 5 năm 2009, Avatar lại được lùi ngày công chiếu xuống ngày 18 tháng 12 năm 2009. Sự chậm trễ này cho phép ông có thêm thời gian chau chuốt phần hậu kỳ và tạo cơ hội cho các rạp chiếu phim lắp đặt máy chiếu 3D. Avatar đã phá vỡ một số kỷ lục phòng vé trong thời gian đầu ra rạp. Tác phẩm thu về 749,7 triệu USD ở Hoa Kỳ và Canada và hơn 2,74 tỷ USD toàn cầu, trở thành bộ phim có doanh thu cao nhất mọi thời đại tại Hoa Kỳ và Canada, vượt qua cả Titanic. Đây là bộ phim đầu tiên kiếm được hơn 2 USD tỷ USD toàn cầu. Avatar đã được đề cử chín giải Oscar, bao gồm Phim hay nhất và Đạo diễn xuất sắc nhất, và giành được ba giải: Chỉ đạo nghệ thuật xuất sắc nhất, Quay phim xuất sắc nhất và Hiệu ứng hình ảnh xuất sắc nhất. Vào tháng 7 năm 2010, một đợt tái công chiếu tại rạp đã giúp phim thu về thêm 33,2 triệu USD toàn cầu. Trong bài đánh giá điện ảnh của mình, Sukhdev Sandhu của The Telegraph khen ngợi kỹ thuật 3D, nhưng cho rằng Cameron "lẽ ra phải bạo hơn trong phần dựng phim". Năm đó, Vanity Fair báo cáo rằng thu nhập của Cameron là 257 triệu USD, khiến ông trở thành người có thu nhập cao nhất ở Hollywood. Tính đến năm 2020, Avatar và Titanic giữ thành tích là hai trong số năm phim đầu tiên trong lịch sử đạt doanh thu trên 2 tỷ USD toàn cầu.