Í 2013 prófaði Davison bíl fyrir Dale Coyne Racing á Mid-Ohio Sports Car Course. Nokkrum vikum síðar var tilkynnt að hann myndi keyra bíl liðsins númer 18 á keppninni þar. Ūetta væri fyrsta keppni hans í opnum hjķli frá árinu 2009. Eftir hræðilega slysið hjá Sebastian Bourdais í undankeppninni fyrir Indianapolis 500 árið 2017 var tilkynnt að James myndi stíga í númer 18 Dale Coyne Racing Honda fyrir það sem eftir var af tímabilinu. Á síðari stigum keppninnar jafnaði Davison met Tom Sneva árið 1980 og varð þriðji ökumaður í sögu Indy til að byrja 33 og leiða hring í keppninni, eftir að hafa leitt tvo hringi. Hann lenti svo í slysi međan 17 hringir voru eftir. Ári seinna náði Davison varla að komast í Indianapolis 500 árið 2018 og sló þá langvarandi IndyCar keppinautinn James Hinchcliffe. Hann endaði í síðasta sæti eftir að hafa lent í árekstri á hringnum 47 vegna snertingar við bíl Takuma Sato. Davison endaði í síðasta sæti aftur á Indianapolis 500 árið 2020
vegna vélarbilunar sex umferđum eftir keppni.