Арнесс более известен по собственной роли маршала Мэтта Диллона, головного героя долгого телесериала-вестерна «Дымок из ствола». Он снимался в шоу в протяжении всего периода его трансляции, с 1955 по 1975 год, а в конце восьмидесятых-начале 90-х повторил свою роль в четырёх изготовленных для телевидения фильмах. Сериал занимал место самой пользующейся популярностью программки на телевидении с 1957 по 1961 год, а Арнесс тем временем за свою роль три раза номинировался на премию «Эмми» за наилучшую мужскую роль в драматическом сериале, но никогда не выигрывал заслугу.
Родившийся в Миннеаполисе, Арнесс, до того как начать актёрскую карьеру учавствовал во 2-ой мировой войне. Он начал свою карьеру в качестве диктора на радио в Миннеаполисе в 1945 году, а в 1947 году автостопом переехал в Голливуд, где дебютировал с роли второго плана брата героини Лоретты Янг в кинофильме «Дочь фермера». Хотя Арнесс сначала ассоциируется с традиционными ролями героев вестернов, сначала 50-х он достигнул фуррора благодаря роли в умопомрачительных фильмах «Нечто из другого мира» и «Они!». В общей трудности он снялся в более 30 кинофильмах в период меж 1947—1956 годами, до того как достигнул государственной славы благодаря работе на телевидении. В 1960 году он получил свою звезду на Голливудской «Аллее славы» за вклад в телевидение.
Джеймс Арнесс погиб естественной гибелью 3 июня 2011 года в собственном доме в Лос-Анджелесе. Он был женат два раза и имел четырех малышей. Его 1-ая супруга погибла от передозировки наркотиками, также как и его дочь, покончившая жизнь самоубийством, приняв смертельную дозу, в 1975 году. Он похоронен в городке Глендейл, штат Калифорния.
