James Van Der Beek est né le 8 mars 1977 à Cheshire dans le Connecticut. Il est le fils de Jim Van Der Beek, un ancien joueur des Dodgers de Los Angeles et de Melinda, une danseuse de Broadway.
A l'âge de 13 ans, il joue dans une représentation de la comédie musicale Grease organisée dans son école qui lui donne envie de tenter sa chance comme acteur. Il auditionne à 16 ans à New York et décroche un rôle dans la pièce off-Broadway : Finding the sun et dans Shenandoah en 1994. Au cinéma, il obtient son premier rôle dans Angus l'année suivante puis dans I love you, I love you not avec Jeanne Moreau, Jude Law et Claire Danes. Mais c'est en 1998 qu'il connaît une véritable consécration grâce à son rôle dans la série télévisée Dawson qui a un succès international.
En 2002, il est à l'affiche du film Les Lois de l'attraction, une adaptation du roman de Bret Easton Ellis, aux côtés de Jessica Biel. La même année, il se marie avec l'actrice Heather McComb.
En 2007, il apparaît dans plusieurs épisodes de la série Ugly Betty, saison 2 et décroche un rôle dans The Boy in the Box, qui doit sortir en 2008.
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