Джеймс Мэтью Барри родился 9 мая 1860 в Кирримьюре (Шотландия) и был девятым ребенком в семье ткача. Учился в Эдинбургском университете. По окончании университета работал в редакции газеты «Ноттингем Джорнэл».
Литературную деятельность начал в 1885 году. В 1889 году писатель опубликовал серию повестей из деревенской жизни «Идиллия Олд Лихта» и роман из жизни журналистов «Когда человек один». Затем Барри написал неудачную мелодраму «Лучше умереть» (Better Dead, 1888), любовно-психологические романы «Маленький служитель» (The Little Minister, 1891), «Сентиментальный Томми» (Sentimental Tommy, 1896) и его продолжение «Томми и Гризел» (Tommy and Grizel, 1900), книгу о матери «Маргарет Огилви» (Margaret Ogilvy, 1896).
С 1897 года Барри обращается к драматургии (сценическая обработка «Маленького служителя»). Известность ему приносит «Кволити-стрит» (Quality Street, 1901), комедия, изображающая Англию начала XIX века. Пьесы Барри («Мери Роуз», «Замечательный Крихтон», «Кволити-стрит», «Что знает каждая женщина») ввели его в круг выдающихся драматургов того времени.
В 1887 году Барри познакомился с Сильвией и Артуром Дэвис. Это знакомство стало началом долгой дружбы Барри и семьи Дэвис.
В 1894 году Барри женился на молодой актрисе Мэри Энселл, игравшей в одной из его пьес. Брак был расторгнут в 1919 году. Детей у четы Барри не было.
После смерти супругов Дэвис Барри стал неофициальным опекуном их детей — пятерых мальчиков.
В 1904 году на сцене была поставлена пьеса «Питер Пэн».
Барри удостоился многих почестей: в 1913 был произведен в баронеты, в 1922 награжден орденом «За заслуги»; в 1919-1922 стал ректором Сент-Эндрюсского университета, в 1930-1937 — канцлером Эдинбургского университета; с 1928 был президентом «Общества литераторов».
Умер Барри в Лондоне 19 июня 1937.