D’une académie à Helensburgh, Dumbarton, Frazer est allé à l’Université de Glasgow (1869), est entré au Trinity College de Cambridge (1874) et est devenu fellow (1879). En 1907, il est nommé professeur d’anthropologie sociale à Liverpool, mais il retourne à Cambridge après une session, y restant pour le reste de sa vie.
Sa position exceptionnelle parmi les anthropologues a été établie par la publication en 1890 de The Golden Bough: A Study in Comparative Religion (agrandi au 12 vol., 1911–15; édition abrégée en 1 vol., 1922; vol supplémentaire. Aftermath, 1936). Le thème sous-jacent de l’œuvre est la théorie de Frazer d’un développement général des modes de pensée du magique au religieux et, enfin, au scientifique. Sa distinction entre la magie et la religion (la magie comme tentative de contrôler les événements par des actes techniques basés sur un raisonnement erroné, la religion comme appel à l’aide aux êtres spirituels) a été fondamentalement assumée dans de nombreux écrits anthropologiques depuis son époque. Bien que la séquence évolutive de la pensée magique, religieuse et scientifique ne soit plus acceptée et que la vaste théorie psychologique générale de Frazer se soit avérée insatisfaisante, son travail lui a permis de synthétiser et de comparer un plus large éventail d’informations sur les pratiques religieuses et magiques que n’a été réalisé par la suite par n’importe quel autre anthropologue.
La Branche d’or a attiré l’attention sur la combinaison de la fonction sacerdotale et de la fonction royale dans les « royautés divines » largement rapportées d’Afrique et d’ailleurs. Selon Frazer, l’institution de la royauté divine découle de la croyance que le bien-être des ordres sociaux et naturels dépendait de la vitalité du roi, qui doit donc être tué lorsque ses pouvoirs commencent à lui faire défaut et être remplacé par un successeur vigoureux.
En rendant intelligible une vaste gamme de coutumes primitives aux penseurs européens de son temps, Frazer a eu une grande influence parmi les hommes de lettres; et, même s’il voyageait peu lui-même, il était en contact étroit avec des missionnaires et des administrateurs qui lui fournissaient des informations et appréciaient son interprétation de celles-ci. Ses autres œuvres incluent Totemism and Exogamy (1910) et Folk-Lore in the Old Testament (1918). Il est fait chevalier en 1914.