ב-2013 דייוויסון ניסה מכונית עבור דייל קוין רסינג במסלול המכוניות הספורטיביות במרכז אוהיו. כמה שבועות לאחר מכן הוכרז שהוא ינהג במכונית מספר 18 של הקבוצה במירוץ שם. זו תהיה הופעתו הראשונה במירוץ גלגלים פתוחים מאז 2009. בעקבות התאונה הנוראית של סבסטיאן בורדיס במהלך ההסמכה ל- 2017 אינדיאנפוליס 500, הוכרז כי ג'יימס יכנס למספר 18 דייל קוין מירוץ הונדה לשארית העונה. בשלבים המאוחרים יותר של המירוץ, דייוויסון השווה את השיא שנקבע על ידי טום סנבה בשנת 1980 והפך לנהג השלישי בהיסטוריה של אינדי שהחל במקום ה-33 והוביל את הסיבובים במירוץ, לאחר שהוביל שני סיבובים. ואז הוא נתפס בתאונה מאוחרת עם 17 סיבובים עד הסוף. שנה לאחר מכן, דייוויסון בקושי זכתה ל- 2018 אינדיאנפוליס 500, דופק את יריב IndyCar ותיק ג'יימס הינצ'קליף. הוא סיים במקום האחרון, לאחר תאונה בסיבוב 47 שנגרמה כתוצאה ממגע עם המכונית של טאקומה סאטו. דייוויסון סיים במקום האחרון שוב ב - 2020 אינדיאנפוליס 500
בגלל תקלה מכנית רק שישה סיבובים לתוך המירוץ.