1981. godine, James upoznaje još jednog strastvenog ljubitelja metala po imenu [[Lars Ulrich]] s kojim nedugo nakon toga osniva sastav [[Metallica]]. Njihov prvi susret nije bio toliko uspješan. James je smatrao da Lars ne zna svirati bubnjeve, barem ne onoliko koliko bi bubnjar metal bendasastava trebao. Nakon par mjeseci, Lars zove Jamesa kako bi snimili pjesmu za kompliacijski album "[[Metal Massacre]]". Njihova pjesma koja se našla na tom albumu bila je ujedno i prva pjesma Metallice - [[Hit the Lights]]. Original je sadržavao Larsa na bubnjevima i Jamesa na solo, ritam i bass gitari, te vokalima, iako je pjesma korištena na kompilaciji sadržavala Larsa na bubnjevima, Lloyda Granta na solo gitari, Jamesa na vokalu, ritam gitari i Rona na bas-gitari.
Prvi basist bendasastava bio je [[Ron McGovney]] koji bend napušta 1982. kada ga zamjenjuje [[Cliff Burton]].
Nakon prvog demo singla Hit the Lights, u bendsastav ulazi solo gitarist [[Dave Mustaine]] kojega je bendsastav našao preko oglasa u novinama i basist Cliff Burton kojega su James i Lars uočili na jednoj svirci njegova dotadašnjeg bendasastava [[Trauma]].
Mustaine je iz bendasastava izbačen 1983. godine, kada bendsastav odlazi u New York snimiti svoj prvi album [[Kill 'Em All]]. Izbačen je zbog nasilnog ponašanja i nadmetanja s ostalim članovima bendasastava. BendSastav Daveu kupuje kartu busom za povratak kući, a u bendsastav dolazi bivši gitarist benda [[Exodus]], [[Kirk Hammett]].
