James O'Brien est le fils de William O'Brien (3e comte d'Inchiquin), et de son épouse, Mary Villiers, fille de Edward Villiers. Il est né en 1701 à Inchiquin, Comté de Clare. Peu de temps après sa naissance, sa famille déménage à Charleville, dans le comté de Cork. Il épouse Mary Jephson, fille de William Jephson, doyen de Kilmore, et Anne Barry.
De 1725 à 1727, il siège à la Chambre des communes irlandaise pour Charleville. En 1727, il est élu à la Chambre des communes irlandaise pour Youghal. Il occupe ce siège jusqu'à sa retraite en 1761. Pendant son mandat au Parlement, O'Brien et sa famille vivent à Drogheda, où il occupe le poste de percepteur des douanes pour le port de Drogheda. Il prend sa retraite dans la propriété de son frère à Rostellan, dans le comté de Cork. Au cours de sa résidence dans cette ville, O'Brien exerce les fonctions de percepteur des douanes pour le port de Cork jusqu'en 1767. Il est décédé à Rostellan en 1771.
O'Brien occupe également le poste de grand maître des francs-maçons de Munster. Il est élu à l'unanimité en 1727. Dans l'armée, il a le grade de capitaine d'infanterie.
