Joe Anderson trabajó junto a Ed Harris en Copying Beethoven, de Agnieszka Holland. A raíz de esta película, consiguió el codiciado papel protagonista de Across the Universe, dirigida por Julie Taymor para Columbia Pictures. Después trabajó en La joven Jane Austen, para Miramax Films, y acaba de conseguir un papel en Control, un biopic sobre el grupo inglés Joy Division en el que también participa Samantha Morton. Sus últimos trabajos han sido Las ruinas, producida por DreamWorks, y la película independiente de Gary Yates High Life, estrenada en 2009 en el Festival Internacional de Cine de Berlín. Otros de sus títulos son The 27 Club, Silence Becomes You y Little Boxes of Sweets.
Próximamente le veremos en la película de Fox Searchlight Pictures Amelia, protagonizada por Hilary Swank; y acaba de terminar de rodar Rogues Gallery y The Crazies.
En televisión, Anderson trabajó en "Las voces de los muertos", emitida en ITV; Midsomer Murders, Cause Célèbre y A Dolls House, para la BBC.
Nacido y criado en el Reino Unido, empezó su carrera en los escenarios ingleses, interpretando El sueño de una noche de verano y El maestro y Margarita. Tras recibir excelentes críticas, dio el salto al cine.