Джейми Дорнан е роден на 1 май 1982 год. в Белфаст, Северна Ирландия като Джеймс Дорнан. Когато е само на 16 год. майка му умира от рак на панкреаса. След година, актьорът преживява нова трагедия, когато четирима от най-близките му приятели загиват при автомобилна катастрофа.
Дорнан е принуден да търси помощ от психолог, за да преживее травмите. Като ученик тренира ръгби. Мечтае за спортна кариера, но не успява да се реализира на това поприще. Тялото, което извайва като спортист и симпатичната външност се оказват неговия ключ към успеха. За да се издържа той работи като модел за различни световно известни марки и става толкова известен, че си спечелва прякора „Златния торс“. Въпреки това, твърди че никога не е харесвал тази професия и я е упражнявал по принуда.
Първата му роля в голямото кино е във филма „Мария Антоанета“ на София Копола, където играе любовника на кралицата (Кирстен Дънст) Ханс Аксел фон Ферзен. Участва в продукции като „Once Upon А Time“, „The Fall“, „The X Files“, но е най-известен с ролята си на ексцентричния милионер Крисчън Грей от „Fifty Shades of Grey“ (2015) , „The Fal“l (2013) и „Anthropoid“ (2016). Женен е за Амелия Уорнър от 27 април 2013. Имат две деца.
