北京时间2010年7月9日，勒布朗-詹姆斯在万众瞩目之下，终于于当地时间9点，詹姆斯透过ESPN举办的全国直播特别节目“TheDecision”宣布与热火队签约。2010-11赛季，他将联手克里斯-波什与德维恩-韦德，加盟迈阿密热火。他这一举动震惊了NBA，詹姆斯来到迈阿密，实在是大大出乎人们的意料。和纽约、新泽西、芝加哥相比，迈阿密人在詹姆斯争夺战中，从未占据过先机。此事让克里夫兰骑士队的球迷为之气结，甚至公开烧毁市面贩售的詹姆斯球衣。
热火时期（2010-——）。
2010-11赛季：三位当打之年的巨星仿效刘关张桃园结义，加入同一支球队，在NBA历史上，这并不多见，尤其是考虑到詹姆斯和韦德（加上波什刚好三人，但波什不是MVP级别）都是MVP级别的球员，更是让联盟其他29支球队大流口水。ESPN等知名媒体为热火大唱赞歌，仿佛他们已经提前一年锁定了奥布莱恩杯。可是赛季开始后，热火很快就被敲了一记闷棍，他们揭幕战就被凯尔特人打得抬不起头。到了赛季打完17场以后，热火的战绩仅为9胜8负。那段时间，是热火整个赛季的谷底。可是自从三巨头召开“空中会议”之后，詹姆斯、韦德开始熟悉波什的打球风格，全队迅速实现反弹，热火一鼓作气取得12连胜，并在12月份至1月份取得了客场13连胜的恐怖成绩，这个客场连胜战绩在NBA历史上排第三位，仅次于1994-95赛季爵士的客场15连胜和1996-97赛季热火的客场14连胜。遗憾的是，热火并没有将强势进行到底。随着韦德、波什、詹姆斯等人相继因伤缺阵，热火出现了起伏，1月中旬的四连败给了热火当头一记闷棍；老迈的丹皮尔进入首发阵容后，热火飞流直下，丹皮尔首发的前8场比赛，热火2胜6负！在那8场比赛中，詹姆斯4次最后时刻投篮偏出，漫天尽是抨击詹姆斯的声音。危急关头，已经输不起热火，在对阵湖人的比赛中，三巨头发挥出色热火拿下一场关键胜利，而且率领球队走出了低谷。在3月25日对火箭的那场比赛中，三巨头同时拿下30+10，那是NBA历史上64年唯一一次在常规的四节比赛中同队三名球员同时拿到30+10数据并且己队取胜！此后热火一帆风顺，在常规赛末段与凯尔特人竞争东部第二的旅程中，热火笑到了最后。
12月25日对阵洛杉矶湖人的赛事中，詹姆斯取得27分、11个篮板及10次助攻的季内第三个三双。在圣诞节带领热火队击败湖人队，也是第一次有球员在耶诞大战中得到三双的成绩。在2011年NBA全明星赛上，詹姆斯砍下29分、12个篮板和10次助攻，成为继迈克尔乔丹之后，在全明星赛上第2个拿到三双的球员。
热火带着东部第二名进入季后赛，首轮4：1轻取76人，第二轮詹姆斯场均砍下28.0分，8.2篮板，3.6助攻，以4：1击败凯尔特人，特别在第5场中最后时刻连拿10分。东部决赛遇到新科MVP罗斯带领的公牛，首场便大负21分，但詹姆斯在之后的比赛中场均拿到25分，第5场与韦德上演“黑色三分钟”，两人连拿16分逆转，詹姆斯的防守，在对位罗斯时得以展现。但在总决赛对小牛中的六场，詹姆斯的场均得分仅有17.8分，甚至还有单场11投3中，仅得8分的季后赛最低数据。而之前的两个系列赛，他在对阵波士顿凯尔特人时场均得到28分，对阵公牛时场均也有25.8分入账。在对阵凯尔特人和公牛时，詹姆斯场均能得到8.4次和8.8次罚球机会，而总决赛六战，詹姆斯一共只罚了20个球。最终负于小牛，错失总冠军。
2011-12赛季：由于上赛季总决赛糟糕表现，詹姆斯受尽了公众的嘲讽、批评和谩骂，总决赛中LBJ的低位技术让外界受到质疑。于是夏天在向奥拉朱旺学习了低位脚步技术之后，詹姆斯也开发了低位进攻技术，尤其是背身技术，这让他的进攻技术更加全面，在命中率不佳的情况下，杀入篮下造杀伤成为詹姆斯的又一杀器。2011-12赛季詹姆斯的另一转变在于三分球出手减少，内线得分增加，这样的整个赛季以来的表现持续稳定。这一赛季由于受到劳资谈判的影响，常规赛缩水，200米跑成了100米直线冲刺，这反而给了小皇帝上紧发条的机会。在其所参加的62场常规赛中，他场场首发，场均上场37.5分钟，得到27.1分、7.9个篮板和6.2次助攻，在投篮命中率、三分球命中率上均创造了个人生涯新高。凭借出色的表现詹姆斯第三次加冕常规赛MVP，这是他2008-2012赛季4个赛季第3次获此殊荣，同时“小皇帝”成为继迈克尔-乔丹之后首位至少3夺常规赛MVP之人。
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