James es el director de orquesta residente director de orquesta de la Orquesta Sinfónica de Knoxville, ahora en su 17ª temporada con la organización. Dirige diversos conciertos con la KSO, y ha dirigido la orquesta en una amplia gama de repertorio, desde los Conciertos de Brandemburgo completos hasta la música orquestal del Ciclo de los Anillos de Wagner. Sus interpretaciones en las series de Obras Maestras y Clásicos de Cámara han cosechado elogios como "...una interpretación extraordinaria, limpia, centrada y afilada en su control, pero apasionada y cálida en su despliegue" y "una de las interpretaciones más convincentes de una sinfonía de Beethoven que he escuchado en Knoxville". Como director de orquesta habitual en la serie Knoxville News-Sentinel Pops, ha colaborado con artistas de renombre como Kenny G, Chris Botti, Blood, Sweat & Tears, Jim Witter, Ann Hampton Calloway, Steve Lippia, The Indigo Girls y The Midtown Men, además de homenajes a ABBA, Bob Denver, The Beatles, Elvis, así como al popular Cirque de la Symphonie.

También destaca en conciertos de Cine con Orquesta en Vivo, incluyendo presentaciones recientes de El Mago de Oz, Casablanca, En Busca del Arca Perdida y Mary Poppins. Como parte del Programa de Colaboración Educativa y Comunitaria de la KSO, James dirige actuaciones en toda la ciudad de Knoxville, así como en comunidades regionales del este de Tennessee y el suroeste de Virginia. También dirige los programas educativos, incluidos los conciertos Side-by-Side con los programas de orquesta de los institutos locales, así como los conciertos anuales para jóvenes de la KSO, a los que asisten 10.000 estudiantes de primaria cada año.

Desde 2010, James es también el Director Musical de la Asociación de Orquestas Juveniles Sinfónicas de Knoxville. La KSYOA está formada por seis orquestas, encabezadas por la Orquesta Juvenil, que él dirige. En marzo de 2018, la Orquesta Juvenil fue seleccionada para competir en el Festival Nacional de Orquestas de Atlanta, patrocinado por la Asociación Americana de Profesores de Cuerda, donde ganaron el 1er Premio en la División de Orquesta Juvenil. La Orquesta Juvenil también fue galardonada con el 3er Premio en el concurso The American Prize - División Orquesta Juvenil, por su temporada 2017-2018. Ha sido Director Musical invitado de la Symphony of the Mountains Youth Orchestra (TN), y anteriormente fue Director Musical de la Suburban Youth Symphony en Illinois. Ha dirigido la American Youth Philharmonic, Texas Honors Orchestra, y ha dirigido muchas orquestas regionales y de todos los estados, así como cientos de talleres y clínicas.

James es el Director de Orquestas de la Universidad de Tennessee, cargo que ocupa desde 2003. Supervisa y dirige el Programa de Orquestas, que incluye la Orquesta Sinfónica -el conjunto universitario más destacado del estado-, la Orquesta de Cámara, fundada en 2004, el Conjunto de Música Contemporánea, fundado en 2006 y dedicado a la música escrita desde 1950, y el Teatro de la Ópera de la UT, donde supervisa la administración orquestal y ha dirigido producciones anteriores como Don Giovanni, La Traviata, Il Barbiere di Siviglia, The Turn of the Screw, Sweeney Todd, Susannah, Così fan tutte, Mujercitas y muchas más. Las actuaciones orquestales en la UT han crecido tanto en tamaño como en calidad de las actuaciones, dando lugar a invitaciones para actuar en conciertos estatales y regionales, y recibiendo elogios de la crítica como "Con la llegada de James Fellenbaum... la Sinfónica de la UT se ha convertido, a un ritmo asombroso, en un conjunto que rivaliza con las orquestas profesionales de muchas comunidades". Además, el Programa de Orquesta ha sido elegido para dos proyectos de grabación diferentes de la PBS, actuando como banda sonora clásica de Appalachia: A History of Mountains and People, narrado por Sissy Spacek, y del próximo The Truth about Trees.

James ha dirigido orquestas a nivel nacional e internacional, incluyendo recientes compromisos como director invitado con la Orquesta Sinfónica de Melbourne (Australia), la Orquesta Sinfónica de Edmonton (Canadá), la Sinfónica de Amarillo (Texas), la Filarmónica de Erie (Pensilvania), la Orquesta Sinfónica de Springfield (Massachusetts), la Orquesta Sinfónica de Asheville (Carolina del Norte), la Orquesta Sinfónica de Portland Columbia (Oregón), la Orquesta de Cámara de Indianápolis, la Sinfónica de las Montañas (Tennessee), la Filarmónica Estatal de Satu-Mare y la Orquesta Sinfónica de Bucarest (Rumanía), y la Filarmónica Rusa y la Filarmónica de Vidin (Bulgaria). En 2006 fue invitado al Primer Concurso Internacional de Directores de Orquesta Gennady Rozhdestvensky, donde fue uno de los 20 directores elegidos para competir entre 112 aspirantes de 26 países de todo el mundo, y quedó entre los cinco finalistas, siendo el único estadounidense que llegó a esa ronda.

James Fellenbaum es licenciado en violonchelo por la Universidad James Madison y posee un máster doble en violonchelo y dirección de orquesta por la Universidad Northwestern. Sus principales profesores de dirección fueron Victor Yampolsky y Cliff Colnot en Chicago, David Zinman y Murry Sidlin en el Festival de Música de Verano de Aspen, y Pinchas Zukerman y Jorma Panula como parte del Programa de Directores de la Orquesta del Centro Nacional de las Artes de Ottawa, Canadá.