일리노이대학교 의과대학에서 박사과정을, 캘리포니아대학교 샌디에이고 캠퍼스에서 박사후과정을 밟았다. 현재 캘리포니아대학교 어바인 캠퍼스에서 35년 넘게 의대생, 학부생, 신경정신과 임상의들에게 신경과학을 가르치고 있다. 2000년에는 성체줄기세포를 이용해 파킨슨병, 뇌졸중 등 여러 신경퇴행성질환을 치료할 가능성에 대한 최초의 증거를 발견하여 미국 국립보건원을 통해 미 의회에서 보고하기도 했다. 또한 팰런의 연구실에서 생명공학회사 세 곳이 출범했으며 그가 직접 창업한 회사 뉴로리페어NeuroRepair는 전국 생명공학협회에서 최고의 회사로 선정되었다.

팰런은 스스로를 ‘친사회적 사이코패스’로 분류한다. 범죄 이력이 없는 친화적인 성격의 성공한 과학자지만 사이코패스의 뇌를 가지고 있기 때문이다. 그의 이야기는 2008년에 TED를 통해 처음 세상에 공개됐으며, 이를 계기로 수많은 라디오, 텔레비전 프로그램에도 소개됐다. 팰런은 자신의 이야기 및 사이코패스 관련 다큐멘터리 제작에도 참여했으며, 자신의 TED 강의를 모티프로 제작된 드라마시리즈 <크리미널 마인드Criminal Minds>의 한 에피소드에 직접 출연하기도 했다. 같은 해 《월스트리트저널》 1면에 실린 기사 ‘짐 팰런의 마음에 무슨 일이? 살인자를 연구하는 과학자에게 닥친 일’ 또한 반향을 일으키며 ‘사이코패스, 더 나아가 인간은 어떻게 만들어지는가’에 관한 논쟁에 불을 붙였다.

현재 결혼한 지 50년이 지난 제임스 팰런은 슬하에 세 자녀를 비롯해 여러 명의 손자를 두고 평온하게 지내고 있다.