После победы на чемпионате по карате в среднем весе в 1971 года Джим открыл свой собственный зал на Лонг-бич, куда приходили многие знаменитости, одним из которых был - Кэлвин Локхарт, которого он обучал карате, для роли в боевике Хью Робертсона "Мелинда/Melinda", сам же Келли появился в небольшой роли инструктора по единоборствам. Вполне возможно, Джим и остался бы спортсменом, если бы в 1973 году его не пригласили в картину "Выход Дракона/Enter the Dragon". Изначально роль Уильямса предназначалась для актёра Рокне Таркингтона, который неожиданно вышел из проекта за несколько дней до съёмок в Гонконге. Продюсер Фред Вентрауб услышал, что в каком-то районе Лос-Анджелеса есть каратэ-студия известного бойца Джима Келли. Вентрауб сразу же отправился туда, чтобы воочию увидеть его и был впечатлён. Не долго думая, роль предназначавшаяся для Таркингтона, досталась Джиму Келли.
Сборы "Enter the Dragon" были впечатляющие, неудивительно, что через год, продюсер Фред Вентрауб, снова собирает режиссера Роберта Клауза и Джима Келли вместе, и выпускает еще одну картину под названием "Джонс - Черный пояс/Black Belt Jones", где у Джима Келли была главная роль. Эти два фильма сделали высокого и мускулистого актера с вечной афро-прической на голове настоящей звездой, и произвели хорошее впечатление на режиссёров и афроамериканцев. Предложения с новыми ролями посыпались градом на голову Келли. В 1974 он снимается у Гордона Паркса младшего в блэксплотейшне "Three the Hard Way" с уже известными актерами Джимом Брауном и Фредом Уильямсоном. В том же году он еще раз появляется у Роберта Клауза в "Золотых нитях/Golden Needles", картина с бюджетом в один миллион долларов с треском провалилась, но на карьеру Джима Келли этот провал никак не повлиял. В 1975 году американские продюсеры совместно с итальянцами выпускают смесь из спагетти-вестерна и blaxploitation'а под названием "Выбери трудный путь/Take a Hard Ride", в котором вновь соединилась "черная" троица - Келли-Браун-Уильямсон, плюс культовый актер Ли Ван Клифф. Вместе великолепное трио соберется еще раз в 1982, правда уже на излете кинокарьеры Джима Келли. Произойдет это в картине "Один готов, остались двое/One Down, Two to Go", который поставит сам Фред Уильямсон. А пока, на пике своей популярности, Джим Келли совмещает спорт и кино. Помимо карате, он также достигает довольно высоких результатов в теннисе, попадая даже в топ-10 профессиональных игроков США.
Под конец 1976 года, на экраны Америки выходит очередной фильм с Келли в главных ролях, на этот раз это сиквел "Джонс Черный пояс", под названием "Горячая картошка/Hot Potato", в котором герой Джима Келли спасает дочь дипломата из джунглей Таиланда. В отличие от предшественника, фильм большим хитом не стал, публика встретила сиквел очень прохладно, да и blaxploitation уже не был таким популярным трендом. После завершения контракта с кинокомпанией Warner Brothers, актер угодил в руки жанрового ремесленника Эла Адамсона, снявшись у него в двух низкобюджетных боевиках "Черный самурай/Black Samurai" и "Смертельное измерение/Death Dimension", после чего фактически забросил карьеру героя черных экшн-фильмов. После появления в фильме "One Down, Two to Go" в 1982 Келли стал редко сниматься в фильмах. Роль в фильме "Выход дракона" изначально предназначалась для актёра Рокне Таркингтона, который неожиданно вышел из проекта за несколько дней до съёмок в Гонконге. Исполнение Келли роли Уильямса, инструктора каратэ из центральной части города, подвергшегося преследованиям со стороны белых полицейских, его кошачьи манеры и причёска «афро» произвели хорошее впечатление на режиссёров и афроамериканцев.
Он заключил три контракта на съёмку фильмов со студией Warner Brothers и снял фильм "Three the Hard Way" с Джимом Брауном, Фредом Уияльямсоном, фильм "Hot Potato", где он спасает дочь дипломата из джунглей Таиланда. После завершения контракта с Warner Brothers он снимался в низкобюджетных фильмах "Black Samurai", "Death Dimension" и "Tattoo Connection". В удалённой сцене фильма "Тайный брат" он показан как камео вместе с американским комедийным актёром Эдди Гриффином. Скончался 29 июня 2013 года на 68-м году жизни в своём доме в Сан-Диего от рака.