Javier Cámara nació en Albelda de Iregua el 19 de enero de 1967. Su madre es ama de casa y su padre  agricultor y saxofonista en orquestas itinerantes.

Fue monaguillo, en su juventud fue a estudiar a la Universidad Laboral de Lardero, lo que actualmente es el el I.E.S. La Laboral. En dicho centro entró en contacto con un grupo de jóvenes aficionados al teatro (Teatro Pobre), dirigidos por un profesor del centro, Fernando Gil. Tras repetir COU, fue animado por Fernando Gil a dirigirse a Madrid a estudiar arte dramático en la Real Escuela Superior de Arte Dramático, estudios que simultaneó trabajando como acomodador de cine.

Hizo sus primeros pinitos en la obra 'La cocina', junto a varios compañeros entre los que se encontraba Santiago Segura, el cual es un gran amigo.

Debuta en el teatro profesional en 1991 con la Compaía de teatro Clásico de Miguel Narros, interpretando 'El Caballero de Olmedo' de Lope de Vega. En 1993, participa en la película Rosa Rosae de Fernando Colomo. Empezaría en televisión con la serie ¡Ay Señor, Señor! haciendo el papel del Padre Ángel. Tras aparecer en 1997 en la cinta de Santiago Segura Torrente: El brazo tonto de la ley, el indiscutible éxito le llegaría a partir de 1999 con la genial comedia televisiva 7 Vidas, donde, interpretando a Paco Gimeno, obtiene un enorme reconocimiento de crítica y público. Actúa después en Lucía y el sexo de Julio Medem y en la secuela de Torrente, Torrente 2: Misión en Marbella.

El año 2000 deja 7 Vidas para trabajar con Pedro Almodóvar en Hable con ella, película ganadora de un oscar al mejor guión original. Cámara entra a formar parte del selecto club de los "Chicos Almodóvar". Con este trabajo se consagra definitivamente como uno de los actores más populares de España.

En 2003 estrena Torremolinos 73 (de Pablo Berger) y Los abajo firmantes (de Joaquín Oristrell), con un guión suyo. En 2004 vuelve a trabajar con Pedro Almodóvar en La mala educación. En noviembre 2005 participa en dos películas que aparecen simultáneamente en cartelera en España: el 21 de octubre se estrena La vida secreta de las palabras de Isabel Coixet, producida por El Deseo y rodada en una plataforma petrolífera del Mar del Norte, y en noviembre se estrena Malas Temporadas de Manuel Martín Cuenca.

En septiembre de 2006 se estrenó Alatriste, película en la que Cámara encarna al Conde-Duque de Olivares. Es, hasta el momento, la película más cara de la historia del cine español, y está coproducida por Telecinco. Se pretende estrenar en Europa y EE.UU. en V.O.S. cuenta en su reparto, entre otros, con Viggo Mortensen (El Señor de los Anillos). Se rodó, entre otros lugares, en las ciudades Patrimonio de la Humanidad de Úbeda y Baeza. También en 2006 verá la luz Ficción de Césc Gay.

No ha conseguido aún un premio Goya, pero ha estado nominado en cuatro ocasiones.