En 1948, Helen Hayes accepte un rôle dans l'une des pièces du premier programme radiophonique de l'époque diffusant une heure de théâtre devant une audience de 800 personnes. Cette pièce comporte un petit rôle pour un enfant, on demande à son fils James MacArthur s'il veut bien le jouer. C'est ainsi que celui-ci obtient son premier rôle.
Il étudie à la Allen-Stevenson School de New York et, plus tard, à la Solebury School de New Hope (Pennsylvanie), où il excelle au basket-ball (il est le capitaine de l'équipe), au football et au baseball. Au cours de sa dernière année au Solebury School, James MacArthur est capitaine de l'équipe de basket-ball du lycée et joue de plus Offensive guard dans l'équipe de football. Il est président de sa classe, et membre actif de l'association étudiante du lycée ; il réécrit la constitution de l'établissement. Il est éditeur du journal étudiant de la Solebury School, The Scribe. Il participe au club d'art dramatique, et joue Ebezener Scrooge(en) dans une représentation locale de Un chant de Noël (« A Christmas Carol ».
Il commence aussi à fréquenter Joyce Bulifant(en), une consœur étudiante. Ils se marieront en et divorceront neuf ans plus tard.
