P. D. James is as dogter van Sidney James, 'n belastinginspekteur, in Oxford gebore. Sy het haar skoolopleiding by die British School in Ludlow en die Cambridge Hoër Meisieskool (Cambridge High School for Girls) ontvang. Aangesien haar familie nie oor die nodige finansiële middele beskik het nie, maar ook omdat haar pa hoër onderwys vir meisies as onnodig beskou het, het James haar skoolloopbaan reeds in die ouderdom van sestien beëindig en in 'n belastingkantoor begin werk. Drie jaar later is sy as adjunk-toneelbestuurder by 'n teatergroep aangestel. In 1941 het sy met Ernest Connor Bantry White, 'n militêre dokter, getrou. Uit die huwelik is twee dogters gebore, Clare en Jane.
Toe White van die Tweede Wêreldoorlog teruggekeer het, het hy aan 'n geestessiekte gely, en James was genoodsaak om alleen die rol van broodwinner vir die hele gesin te speel tot haar man se afsterwe in 1964. Terwyl White behandeling by 'n sielkundige instelling ontvang en sy ouers na die kinders omgesien het, kon James 'n akademiese opleiding in hospitaaladministrasie volg. Tussen 1949 en 1968 was sy vir 'n Londense hospitaalraad werksaam.
Teen die middel van die 1950's het James begin om te skryf. Haar eerste roman rondom die polisie-ondersoeker van New Scotland Yard en digter Adam Dalgliesh (wat na een van haar onderwysers by die Cambridge Hoërskool vernoem is), Cover Her Face, is in 1962 gepubliseer. Baie van James se misterieuse romans speel af teen die agtergrond van Britse burokrasieë soos die strafregstelsel en die Nasionale Gesondheidsdiens NHS waarin sy vanaf die 1940's dekades lank werksaam was.
Haar man is twee jaar ná die publikasie van Cover Her Face oorlede, en sy het 'n pos as amptenaar in die Departement van Binnelandse Sake se strafafdeling aanvaar. James het tot haar aftrede in 1979 in regeringsdiens gestaan.
In Death in Holy Orders, wat in 2001 gepubliseer is, toon James, 'n lid van die Anglikaanse Kerk en leke-beskermvrou van die Prayer Book Society, haar intieme kennis van die gebeure binne die kerkhiërargie. Haar latere romans speel dikwels in 'n enigsins geslote gemeenskap af, soos byvoorbeeld in 'n uitgewery of 'n advokatekamer, 'n teologiese kollege, op 'n eiland of in 'n privaat kliniek.
James het in baie essays en kortverhale vir literêre tydskrifte en antologieë oor haar skrywersloopbaan gereflekteer. Haar werk Talking About Detective Fiction is in 2009 gepubliseer. In 2011 het sy onthul dat sy The Private Patient, wat in 2008 verskyn het, as die laaste roman in die Dalgliesh-reeks geskryf het.