Cameron se alistó en la Armada Británica en 1857, tomando parte en la campaña abisinia de 1868 y en la lucha contra la trata de negros en África Oriental.
Fue escogido en 1872 por la Royal Geographical Society para asistir a David Livingstone en una de sus expediciones en torno al Lago Tanganika y los ríos de la región (Likuga...) trazando los cursos del Congo y Zambeze hasta llegar a la costa occidental en Angola el 7 de noviembre de 1875.
Sus memorias, A través de África (Ediciones del Viento, 2010; Trad.
Susana Carral Martínez) trazan algunas de las ideas que guiarían el colonialismo británico como la conexión entre El Cairo y El Cabo.
También propuso una línea férrea de Trípoli, Libia a Karachi, Pakistán.