Ο, σουηδικής καταγωγής, Joshua Daniel Hartnett γεννήθηκε στις 21 Ιουλίου 1978 στο San Francisco. Μετά το διαζύγιο των δικών του μεγάλωσε στο St. Paul της Μινεσότα μαζί με τον πατέρα του, τα τρία αδέλφια του και τη μητριά του. Τότε ανακάλυψε το πρώτο πάθος της ζωής του: το ποδόσφαιρο. Δυστυχώς εξ' αιτίας ενός τραυματισμού στο γόνατο δεν μπόρεσε να ακολουθήσει αυτό το όνειρο και για να τον παρηγορήσει η θεια του τον ενθάρρυνε να δοκιμάσει την υποκριτική. Τελικά τον έπεισε να συμμετέχει ακρόαση για τον ρόλο του Huck Finn στο 'Tom Sawyer' του Mark Twain.

Στα δεκαέξι του χρόνια συνελήφθη σε ένα κατάστημα με την κατηγορία της κλοπής, ενώ στην πραγματικότητα προσπαθούσε να γυρίσει με τους φίλους του μια... ρεαλιστική ταινία μικρού μήκους. Αφού τελείωσε το σχολείο πήγε στo Purchase της Νέας Υόρκης όπου φοίτησε στο Πανεπιστήμιο για μια χρονιά. Δεν έμεινε όμως ευχαριστημένος με τη ζωή του εκεί και μετακόμισε στο Λος Αντζελες. Ξεκίνησε με ρόλους στην τηλεόραση και διαφημιστικά και μέσα σε λίγες εβδομάδες από την άφιξη του έδωσε ακρόαση και πήρε το ρόλο στο τηλεοπτικό δράμα 'Cracker' (1997) στο ρόλο του Michael Fitzgerald. Δυστυχώς όμως η σειρά δεν είχε επιτυχία και ακυρώθηκε πολύ σύντομα.

Την επόμενη χρονιά έκανε το ντεμπούτο του στη μεγάλη οθόνη με το «Halloween: H20» με την Jamie Lee. Η απόδοση του ως επαναστάτης έφηβος του έφερε μια υποψηφιότητα πρωτοεμφανιζόμενου ηθοποιού στα κινηματογραφικά βραβεία του MTV. Ήταν ένα καλό ξεκίνημα που του έφερε τον πρωταγωνιστικό ρόλο (δίπλα στον Elijah Wood) στο «The Faculty» του Kevin Williamson όπου έπαιξε τον Zeke, ένα επαναστάτη και μυστήριο έφηβο. Το έργο δεν έκανε μεγάλη επιτυχία αλλά τον καθιέρωσε σαν έναν από τους πιο εντυπωσιακούς νεαρούς ηθοποιούς του Hollywood. Ακολούθησαν τα «The Virgin Suicides» (1999) της Sofia Coppola, «Here on Earth» (2001) και «Blow Dry» (2001),

Το 2001 τον έφερε σε μια από τις ακριβότερες παραγωγές όλων των εποχών. Μαζί με τον Ben Affleck πρωταγωνίστησε στο επικό «Pearl Harbor» του Michael Bay, οι εισπράξεις του οποίου άγγιξαν τα 200 εκατομμύρια δολάρια. Μετά από αυτή την επιτυχία μπορούσε κυριολεκτικά να διαλέξει όποιο ρόλο ήθελε. Έτσι βρέθηκε να δουλεύει για τον Ridley Scott στο πολεμικό δράμα «Black Hawk Down», που βασίστηκε σε πραγματικά γεγονότα. Όπως έχει δηλώσει ο ίδιος πρόκειται για την πιο αγαπημένη του ταινία.

Την επόμενη χρονιά στο ανάλαφρο «40 Days and 40 Nights» προσπαθώντας να μείνει μακριά από τις γυναίκες, απέδειξε ότι έχει και άψογες κωμικές ικανότητες. Το 2003 συναντήθηκε με τον Harrison Ford στην αστυνομική περιπέτεια «Hollywood Homicide» και στη συνέχεια εμφανίστηκε στο αδιάφορο «Wicker Park» (2004). Όμως όπως ο ίδιος έχει δηλώσει, επιθυμεί να κάνει μικρά και σταθερά βήματα μελετώντας προσεκτικά τις επιλογές του και γι' αυτό συμμετέχει μόλις σε μια ή δυο ταινίες το χρόνο.

Έκτοτε κάνει δυο ταινίες τη χρονιά και συγκεκριμένα το 2005 τα «Sin City» και «Mozart and the Whale» και φέτος τα «The Black Dahlia» και «Lucky Number Slevin». Πριν λίγους μήνες ολοκληρώθηκαν τα γυρίσματα της ταινίας «30 Days of Night» η οποία θα βγει στις αίθουσες το 2007 ενώ στη φάση της ολοκλήρωσης είναι και το φίλμ «Resurrecting the Champ» σε σκηνοθεσία Rod Lurie. Πρόσφατα ανακοινώθηκε πως πήρε το ρόλο για τη παραγωγή «Deep In A Dream: The Long Night of Chet Baker».

Το περιοδικό People τον κατατάσσει στους 'Ωραιότερους Ανθρώπους του Κόσμου' (2002), ενώ το Teen People στους 'Πιο Καυτούς Αστέρες Κάτω των 25 Ετών' (2003). Το περιοδικό Bliss τον θεωρεί τον 3ο πιο Σέξι Ανδρα του Κόσμου. Στις μέρες μας ο Josh Hartnett εκμεταλλευόμενος την επιτυχία του, έχει στήσει τη δική του εταιρία παραγωγής. Είναι πρώην χορτοφάγος και προσπαθεί να αντιμετωπίσει το πρόβλημα εθισμού του στην στις ναρκωτικές ουσίες.

Η πρώτη του μεγάλη αγάπη με την Ellen Fenster ξεκίνησε την εποχή του γυμνάσιου και άντεξε ως το 2004. Για πολλά χρόνια ζούσαν μαζί στο σπίτι που είχαν από κοινού στη Minneapolis άξιας δυόμισι εκατομμυρίων δολαρίων. Αυτή την περίοδο ζει έναν δυνατό ερωτά στη αγκαλιά της Scarlett Johansson την οποία γνώρισε στα γυρίσματα της ταινίας «The Black Dahlia».