Джеймс Бритт Донован родился 29 февраля 1916 года в Бронксе.
Он был сыном Харриет (О"Коннор), музыкального педагога, и Джона Джея Донована, хирурга. Его брат Джон Джей Донован-младший был сенатором от штата Нью-Йорк. Члены его семьи имели ирландские корни.
Он окончил старшую школу All Hallows School.
В 1933 году он начал учиться в Фордемском университете, где получил степень бакалавр искусств в 1937 году.
Он хотел стать журналистом, но его отец убедил его изучать право на Юридическом факультете Гарвардского университета, начиная с осени 1937 года.
В 1940 году он получил степень бакалавра права и начал работать адвокатом.
В 1942 году он стал первым помощником генерального юрисконсульта в Управлении научных исследований и усовершенствований.
С 1943 по 1945 годы он был генеральным консулом в Управлении стратегических служб.
В 1945 году он стал помощником Роберта Джексона в Нюрнбергском процессе в Германии.
В 1950 году он был партнёром Томаса Уоттерса в юридической фирме «Уоттерс и Донован» .
В 1957 году он стал адвокатом советского разведчика Рудольфа Абеля, после того, как многие адвокаты отказались представлять его интересы в суде. Донован проиграл дело, однако ему удалось оспорить возможный смертный приговор, который был заменён на тюремное заключение сроком на 30 лет. Позже он подал апелляцию в Верховный суд США. Донован утверждал, что при задержании его клиента ФБР была нарушена четвёртая поправка к Конституции США. Пятью голосами против четырех Верховный суд оставил в силе приговор Абелю. Главный судья Соединённых Штатов Эрл Уоррен публично поблагодарил Донована за его верность делу.
С 1961 по 1963 года Донован был вице-президентом Департамента образования Нью-Йорка, а с 1963 по 1965 года — президентом.
В 1962 году Донован вместе с сотрудником ЦРУ Миланом Мисковски вёл переговоры с советскими посредниками, чтобы освободить захваченного американского пилота Фрэнсиса Гэри Пауэрса. Донован успешно провёл переговоры по его обмену на Рудольфа Абеля, которого он защищал 5 лет назад.История дела Абеля, напряжённые переговоры и захватывающий обмен пленных в период Холодной войны легли в основу книги Донована «Незнакомцы на мосту» (англ. Strangers on a Bridge), написанной совместно с литературным негром Бардом Линдеманом. Книга «Незнакомцы на мосту» была опубликована в 1964 году и получила хорошие отзывы критиков. Эта книга вдохновила режиссера Стивена Спилберга снять фильм «Шпионский мост» с Томом Хэнксом в роли Джеймса Донована. Благодаря успеху фильма, книга «Незнакомцы на мосту» вновь приобрела популярность и была переиздана издателем Саймоном Шустером в августе 2015 года.
В 1962 году с Донованом связался кубинский эмигрант Перец Сиснером, который попросил поддержать его в переговорах по освобождению 1113 узников, захваченных в плен после неудачной Операции в заливе Свиней. Донован предложил безвозмездную юридическую помощь для Кубинского семейного комитета родственников заключённых.Спустя несколько месяцев он впервые отправился в Кубу.
На тот момент американо-кубинские отношения были крайне напряжёнными, после попытки вторжения. При первой встрече с Донованом Фидель Кастро был резок и немногословен. Тем не менее Доновану удалось заручиться доверием кубинского лидера. Кастро особенно оценил то, что Донован взял с собой своего восемнадцатилетнего сына Джона.21 декабря 1962 года Кастро и Донован заключили соглашение, по которому 1113 кубинцев были освобождены в обмен на $53 миллиона, еду и медицинские препараты, полученные от частных пожертвований и компаний, ожидавших налоговые льготы. Идея обмена пленных на медицину возникла у Донована, когда он узнал, что кубинская медицина не в состоянии оказать ему помощь с его собственным бурситом.
К 3 июля 1963 года Донован освободил 9703 мужчин, женщин от кубинского ареста.За свою работу Донован был удостоен Заслуженной медали разведки ЦРУ.
В 1962 году он был кандидатом от демократов на должность сенатора в Нью-Йорке, но проиграл выборы Джейкобу К. Джавитсу. Донован также был президентом Департамента образования Нью-Йорка в разгар эпохи гражданских прав, заявив, что он возглавляет «Департамент образования, а не Департамент интеграции» .
В 1964 году Донован опубликовал свою первую книгу «Незнакомцы на мосту, Дело полковника Абеля» , а в 1967 году выпустил вторую книгу, — «Проблемы: Размышления адвоката широкого профиля» (англ. Challenges: Reflections of a Lawyer-at-Large).
В свои последние годы Донован был президентом Института Пратта.
Он умер от сердечного приступа 19 января 1970 года в Методистской больнице в Нью-Йорке.