Известность пришла к режиссеру в 1984 году благодаря фильму «Терминатор». Во сне во время лихорадки режиссер увидел женщину, спасающуюся от кошмарного существа с красными светящимися глазами, хромового скелета, выходящего из огня и изменяющего свою форму в зависимости от обстоятельств. Сценарий фильма понравился многим кинокомпаниям, но никто не хотел доверять картину молодому режиссёру. Поэтому Кэмерон продал сценарий всего за $1 начинающему продюсеру Гэйл Энн Хёрд (своей будущей второй жене) при условии, что режиссёром фильма будет именно он.
Получив скромный даже по меркам 1980-х годов бюджет в $4 млн (в процессе съемок он был увеличен до $6,4 млн) Кэмерон создал фильм, который стал эталоном жанра. Режиссер показал, что умеет не только увлекательно рассказывать истории, но и является экспертом по технической части кинопроизводства. «Терминатор» собрал в мировом прокате более $100 млн и стал трамплином для карьеры Кэмерона и Арнольда Шварценеггера.
Вначале на роль робота-убийцы из будущего Кэмерон планировал пригласить Лэнса Хенриксена, но студия предложила Шварценеггера, известного тогда лишь по фильму «Конан Варвар». «Арнольд Шварценеггер не подходил на роль нашего Терминатора. Предполагалось, что это робот-лазутчик, а если они все выглядят как Арнольд, то их просто невозможно не заметить в толпе. Это казалось полной бессмыслицей. Но прелесть кино именно в том, что ему не обязательно быть логичным. В нём лишь должно быть правдоподобие. Если происходящее на экране нравится публике, то её не волнует, насколько такое возможно», – вспоминал режиссер.
Следующим фильмом стало продолжение научно-фантастического триллера Ридли Скотта «Чужой» – «Чужие» (1986), к которому Кэмерон написал и сценарий. Фильм оказался еще более успешным, собрав в прокате более $180 млн, получил семь номинаций на премию Оскар, и две заветные статуэтки за лучшие визуальные и звуковые эффекты.
После столь успешных фильмов режиссер получил признание как один из ведущих мастеров жанрового кино Голливуда.
На съемки фильма «Бездна», про рабочих-подводников, которые обнаруживают на глубине существ внеземного происхождения, студия выделила $70 млн, так что фильм стал одним из самых дорогих на то время. Тем не менее, он получил не самые лестные отзывы критиков, и не окупился в прокате, но был отмечен «Оскаром» за лучшие спецэффекты.
Успех «Терминатора» сразу же поставил вопрос и о его продолжении. Но режиссер не спешил браться за сиквел до тех пор, пока технические возможности компьютерной графики не позволили ему воплотить на экране то, что было в его воображении. Он хотел показать привидевшегося ему робота из жидкого металла, способного принимать любую форму. Для этого он основал и собственную студию спецэффектов – Digital Domain.
