卡梅隆在1997年导演的电影《泰坦尼克号》同样大范围地使用了电脑特技，也获得了奥斯卡最佳视觉效果奖。
《泰坦尼克号》成为当时投资最为昂贵、票房收入最高也是投资回报最为丰厚的电影。在这部平了《宾虚》（1959）的奥斯卡获奖记录的电影所获得的十一项大奖中，有三项是属于卡梅隆的，分别是最佳导演、最佳影片（他是制片人之一）以及最佳剪辑。
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他一共结过五次婚，他的前妻包括唯一一位获得过奥斯卡最佳导演的女性凯瑟琳·毕格罗（Kathryn Bigelow，1989-91）、两次合作的演员琳达·汉密尔顿（Linda Hamilton，1997-99），现任妻子为在《泰坦尼克号》中出演萝丝孙女的苏茜·爱米斯（Suzy Amis），他们于2000年6月结婚，后育有三个孩子。
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