James Nachtwey creció en Massachusetts y se graduó en la Universidad de Dartmouth, donde estudió Historia del arte y Ciencias Políticas. Influenciado por las imágenes de la Guerra de Vietnam y los movimientos por los derechos civiles, decidió hacerse fotógrafo.

En 1976 Nachtwey comenzó a trabajar como periodista fotográfico en Nuevo México. En 1980 se mudó a Nueva York para comenzar su carrera como fotógrafo freelance para revistas. Su primer trabajo internacional fue la cobertura del conflicto civil de Irlanda del Norte en 1981 durante la huelga de hambre de miembros del IRA.

Desde entonces, Nachtwey se ha dedicado a documentar guerras, conflictos y problemas sociales. Ha realizado muchos reportajes en El Salvador, Nicaragua, Guatemala, Líbano, Cisjordania, Gaza, Israel, Indonesia, Tailandia, India, Sri Lanka, Afganistán, Filipinas, Corea del Sur, Somalia, Sudán, Ruanda, Sudáfrica, Rusia, Bosnia, Chechenia, Kosovo, Rumania, Brasil y Estados Unidos.

Nachtwey ha sido fotógrafo de la revista Time desde 1984. Fue uno de los fundadores de la agencia fotográfica VII en 2001. Ha realizado exposiciones individuales en Nueva York, París, Roma y por todo el mundo

Ha recibido numerosos premios como el Common Wealth Award, el Martin Luther King Award, el Dr. Jean Mayer Global Citizenship Award, el Henry Luce Award, la medalla de oro de Robert Capa (cinco veces), el premio World Press Photo (dos veces), el Magazine Photographer of the Year (siete veces), el International Center of Photography Infinity Award (tres veces), el Leica Award (dos veces), el Bayeaux Award for War Correspondents (dos veces), el Alfred Eisenstaedt, el Canon Photo Essayist Award y el W. Eugene Smith Memorial Grant en Fotografía Humanista. Es miembro de la Royal Photographic Society y le nombraron doctor honoris causa de Bellas Artes por la Universidad de Massachusetts.