Nata ad Oxford da un esattore delle tasse e da un'insegnante, frequentò la Cambridge County High School for Girls. Come si apprende dalla sua autobiografia, abbandonò la scuola a sedici anni, per mancanza di denaro in famiglia e per lo scarso interesse del padre a farla studiare, e cominciò a lavorare all'ufficio imposte di Ely, dopo di che divenne anche assistente teatrale. Durante la seconda guerra mondiale lavorò alle dipendenze del Ministero dell'Alimentazione. Dal 1949 al 1968 fu alle dipendenze del National Health Service come amministratrice. Nel 1968 entrò al Ministero degli Interni come dirigente, prima al Servizio di Medicina legale del Dipartimento di Polizia e poi presso il Dipartimento di Polizia Criminale. Andò in pensione nel 1979.
Nel 1941 sposò Ernest Connor Bantry White, un medico militare, da cui ebbe due figlie, Claire e Jane, che le diedero cinque nipoti. Dopo la seconda guerra mondiale il marito soffrì di disturbi psichici, che lo portarono al ricovero psichiatrico. La James si occupò allora da sola del mantenimento delle figlie. Rimase vedova nel 1964.
P.D. James fu Fellow della Royal Society of Literature e della Royal Society of Arts. Dal 1988 al 1993 fu commissaria della British Broadcasting Corporation (BBC) e, nello stesso periodo, membro del Board del British Council. Nel 1997 fu eletta presidente della Society of Authors, fino al 2013[3]. Fu anche magistrato nel Middlesex e a Londra.
Nel 1983 ricevette l'onorificenza di Officer of the Order of the British Empire (Ordine dell'impero Britannico)[4] e nel 1991 fu nominata Pari a vita; pertanto è stata membro permanente della Camera dei Lord[5], con orientamento conservatore.
Iniziò a scrivere a metà degli anni cinquanta. Il suo primo romanzo, Copritele il volto, con protagonista Adam Dalgliesh, venne pubblicato nel 1962. Molti dei libri della James si svolgono in ambienti di ambito burocratico, ben conosciuti dalla James già dai primi anni quaranta. Al di fuori della serie dell'ispettore Dalgliesh, con Morte a Pemberley (Death Comes to Pemberley) ha dato alle stampe un sequel di Orgoglio e pregiudizio di Jane Austen. Era di religione anglicana.
1971 - The Maul and the Pear Tree: The Ratcliffe Highway Murders, scritto con T. A. Critchley.
1999 - Il tempo dell'onestà (Time to Be in Earnest: A Fragment of Autobiography), trad. Annamaria Raffo, Collana Omnibus, Milano, Mondadori, 2001, ISBN 88-04-47813-6.
2009 - A proposito del giallo. Autori, personaggi, modelli (Talking About Detective Fiction), trad. A. Sora, Collana Piccola Biblioteca Oscar, Milano, Mondadori, 2013, ISBN 978-88-046-3022-7.
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