La metamorfosis de James Franco en el papel principal del biopic del canal TNT "James Dean: una vida inventada" le valió excelentes críticas que sirvieron para lanzar su carrera, así como un Globo de Oro al "mejor actor en un telefilme" y sendas nominaciones a un Emmy y un premio del Sindicato de Actores (SAG). Franco obtuvo un premio Independent Spirit al "mejor actor principal", así como nominaciones al Óscar, al Globo de Oro y al premio del Sindicato de Actores (SAG), así como el reconocimiento de numerosas asociaciones de críticos, por su papel protagonista en el alabado drama basado en hechos reales "127 horas", dirigido por de Danny Boyle. Su interpretación junto a Sean Penn en otro drama biográfico, "Mi nombre es Harvey Milk", de Gus Van Sant, le valió un premio Independent Spirit al "mejor actor de reparto". También fue nominado a un Globo de Oro por su papel en la comedia de David Gordon Green "Superfumados", que protagonizó frente a Seth Rogen. También es conocido por su papel de 'Harry Osborn' en la trilogía de películas de "Spider-Man" de Sam Raimi.
Franco debutó en Broadway con excelentes críticas en la reposición del clásico "De ratones y hombres". Fue nominado a un premio Drama League a la "interpretación destacada" por su trabajo, mientras que el propio montaje fue nominado a un premio a la "mejor reposición". La obra también se filmó para estrenarla en cines de todo el mundo. Además, dirigió la obra del Off Broadway "The Long Shrift".
En 2016, ha sido posible verlo en el papel principal de la miniserie de Hulu "11.22.63", basada en una novela de Stephen King. También tiene previsto estrenar este mismo año la comedia de Fox "¿Tenía que ser el?", con Bryan Cranston. En la actualidad, Franco se encuentra trabajando en la serie de HBO "The Deuce", no solo como productor ejecutivo, sino que también interpreta a dos personajes gemelos y dirige algunos de los capítulos.
En los últimos años, ha protagonizado "Retales de una vida (The Adderall Diaries)", junto a Amber Heard y Ed Harris, que se estrenó en el Festival de Cine de Tribeca de 2015, "Todo irá bien", de Wim Wenders, que se estrenó en el Festival Internacional de Cine de Berlín de 2015, y "The Sound And The Fury", que también dirigió y produjo, y pasó por los festivales internacionales de cine de Venecia y Toronto. Su programa "Making a Scene with James Franco", que también produjo, se encuentra además en la plataforma digital AOL.
Asimismo, ha filmado recientemente producciones importantes como "The Masterpiece", que protagoniza junto a Dave Franco y Josh Hutcherson, el drama universitario "Goat", con Nick Jonas, que tiene previsto su estreno el próximo otoño, y "King Cobra", que se estrenó en el Festival de Cine de Tribeca de 2016. También ha dirigido, producido y protagonizado "Zeroville", con Seth Rogen y Will Ferrell, así como una adaptación de la obra de John Steinbeck "In Dubious Battle", con un reparto estelar que incluye a Selena Gomez, Robert Duvall, Ed Harris, Bryan Cranston y Danny McBride.
Franco ha acumulado una impresionante número de papeles principales, entre los que figuran la comedia "Juerga hasta el fin", con Seth Rogen, Jonah Hill y Danny McBride, "The Interview (Una loca entrevista)", nuevamente con Rogen, "Spring Breakers", de Harmony Korine, "En tercera persona", de Paul Haggis, "Oz, un mundo de fantasía", de Sam Raimi, el thriller "Una historia real", con Jonah Hill, "Palo Alto", de Gia Coppola, basado en el libro homónimo que él mismo escribió, y "Howl", de Rob Epstein y Jeffrey Friedman, donde interpretaba al famoso poeta Allen Ginsberg. En televisión, apareció en la serie alabada por la crítica "Freaks and Geeks", nuevamente con Rogen y Jason Segel, y apareció en un arco argumental en "Hospital general". También produjo e interpretó un papel en una nueva versión de la clásica película de culto "Mother, May I Sleep with Danger?", para Lifetime.
Aparte de sus logros como actor, Franco también ha producido y dirigido varios proyectos. Produjo y protagonizó "Maladies", de Carter, así como el filme "As I Lay Dying (El último deseo)", basado en la novela clásica de William Faulkner, que también dirigió, y se presentó en el Festival de Cine de Cannes antes de su estreno en salas comerciales. Además, produjo y protagonizó la adaptación cinematográfica de Cormac McCarthy "Child of God", de la que también fue coguionista. La película pasó por los festivales internacionales de cine de Venecia y Toronto antes de pasar por la cartelera.
Franco produjo y dirigió "Sal", un biopic basado en la vida de Sal Mineo, que se proyectó en el Festival de Cine de Venecia antes de su estreno. Dirigió "Saturday Night", una película que documentaba la producción de un capítulo del programa de humor "Saturday Night Live", y "The Broken Tower", entre otras muchas. Además, produjo "Kink", un documental estrenado en el Festival de Cine de Sundance, "Tar (El color del tiempo)", que protagonizó a las órdenes de sus directores estudiantes, y "I am Michael", que se estrenó en el Festival de Cine de Sundance de 2015 y todavía está circulando por el circuito de festivales.
Franco ha publicado libros y artículos en revistas, e imparte cursos universitarios en UCLA, USC y CAL ARTS, así como clases de interpretación en STUDIO 4.