Родители Полка были шотландского происхождения, по матери он был потомком шотландского религиозного реформатора, основателя пресвитерианства Джона Нокса. Получил юридическое образование и занимался адвокатурой. Избранный в члены конгресса от штата Теннесси, Полк стал вождём демократической партии. В 1835 г. он был избран спикером Палаты представителей, в 1839—1841 был губернатором Теннеси. Впервые выдвигался в президенты в 1840, но неудачно. В 1844 г. избран президентом под лозунгами территориального экспансионизма, одержав верх над вигом Генри Клеем.
Его президентский срок ознаменовался крупнейшими территориальными приобретениями США со времён Луизианской покупки: были завоёваны у Мексики Нью-Мексико и Калифорния в ходе Американо-мексиканской войны и уступлен Англией Орегон. Соединённые Штаты обрели выход ко второму океану и стали крупной тихоокеанской державой.
При Полке были открыты Смитсоновский институт и Морская академия, воздвигнута памятная стела Вашингтону, принята действовавшая до 1903 система государственного казначейства и выпущены первые почтовые марки США.
Джеймс Н. Полк был одним из самых деятельных президентов XIX века; работа на посту президента сильно подорвала его здоровье (он изначально собирался баллотироваться только на один срок), и он умер через 103 дня после истечения полномочий (самое короткое пребывание в статусе экс-президента), предположительно от холеры. Он прожил меньше всех президентов, не считая убитых Кеннеди и Гарфилда. Жена Полка Сара пережила его почти на полвека и во время Гражданской войны выступала как миротворец, предоставив свой дом как нейтральную территорию для переговоров южан с северянами.
Современные историки обычно включают Полка в десятку самых выдающихся президентов США.
