В 1745 г. Джемс поступает приказчиком в бакалейную лавку мелкого торговца Сондерсона в приморском поселке Стейтс. Здесь он пробыл очень недолго, немногим более года, и в июле 1746 г. поступил учеником, подписав при этом контракт на три года, к судовладельцу Джону Уокеру, из йоркширского порта Уитби. Суда Уокера перевозили нортумберлендский уголь из Уитби в Лондон, и Кук был определен на корабль-угольщик «Фрилав». Уитби, родина «Индевра», славилась судами этого типа, очень прочными, обладающими небольшой осадкой и легкими в управлении. «Угольщики» курсировали в мелких водах у восточных берегов Англии, и вождение их было подлинным искусством. Служба на «Фрилаве» была поэтому трудной, но хорошей школой для Кука. Спустя два года хозяева перевели Кука на корабль «Три Бразерс», на котором Кук плавал в Голландию и Норвегию. После окончания срока контракта Кук служил на судне другой фирмы «обученным матросом» (able seamen) и побывал в портах Балтики (в частности в Санкт-Петербурге), а с 1752 г. был принят помощником штурмана на один из кораблей фирмы Уокер.
Хотя формально Семилетняя война началась в 1756 г., летом 1755 г. уже развернулись боевые действия на море, и английские и французские каперы вышли на охоту за торговыми кораблями.
Молодых моряков торгового флота записывали на военно-морскую службу в принудительном порядке, и, быть может, желая избежать насильственной вербовки, Кук, находясь в июле 1755 г. в Лондоне, поступил добровольцем на военный флот. Первоначально он был зачислен «обученным матросом» на 60-пушечный корабль «Игл», стоявший в Портсмуте. Месяц спустя он был назначен помощником штурмана, а в начале 1756 г. боцманом. Капитаном «Игл» был Хью Паллисер; это была фигура, весьма характерная для флотской верхушки: карьерист и интриган, человек нечистый на руку, он спустя два с лишним десятилетия стал притчей во языцех у парламентской оппозиции (Паллисер был весьма обоснованно обвинен в казнокрадстве и недостойном поведении, проявленном в бою, но военный суд, который действовал по указке покровителя Паллисера — первого лорда Адмиралтейства Сандвича, не только оправдал Паллисера, но и признал действия его «достойными подражания»).
Паллисер, земляк Кука, получив о своем новом подчиненном прекрасные отзывы от одного из членов парламента, тесно связанного с фирмой Уокер, неизменно оказывал Куку покровительство: это было одно из немногих достойных дел, совершенных Паллисером на морской службе.
Летом 1757 г. Кук был назначен штурманом на 64-пушечный корабль «Пемброк».