James Grant nació en Nairn, en la región escocesa de las Highlands, donde su padre era predicador.

Fue educado en la escuela primaria y en la Marischal College de Aberdeen.

Regresó a Inglaterra en 1858, y en 1860 se unió a John Hanning Speke en la expedición que terminó de resolver la cuestión de las fuentes del Nilo.

Speke era el líder de la expedición, pero Grant llevó a cabo diversas investigaciones de forma independiente y reunió valiosas colecciones botánicas.

En todo momento actuó con absoluta fidelidad a su compañero de expedición.