Joel Edgerton 1974. június 23-án született Blacktownban, New South Walesben, Ausztráliában, Michael és Marianne Edgerton fiaként. Egy testvére van, Nash, aki szintén a filmiparban tevékenykedik.

Joel 1991-ben végzett a The Hills Grammar Schoolban, majd a University of Western Sydneybe került, ahol a Nepean Drama Schoolban képezte magát tovább – innen egyenes útja vezetett a színházi produkciókig és a Sydney Teathre Companyig.

Edgerton nevét először az ausztrál tévés sorozat, a The Secret Life of Us (2001) miatt ismerte meg a szélesebb közönség, majd olyan produkciókban kapott kiugrási lehetőséget, mint a Star Wars II. rész - A klónok támadása (2002) vagy a Star Wars III. rész – a Sithek bosszúja (2005).

A Star Wars után egyre keresettebbé váló színész a következő években olyan filmekben szerepelt, mint a Ned Kelly - A törvényen kívüli (2003), az Artúr király (2004), a Mr. Tűsarok (2005) és a Suttogás (2007), de filmes karrierje miatt nem hanyagolta el a színpadot sem, és rendszeresen feltűnt mind ausztrál, mind amerikai színpadokon.

Olyan kasszasikerekhez adta a nevét, mint Az Őrzők legendája (2010) vagy a Warrior - A végső menet (2011) Tom Hardy oldalán, A dolog (2011), a Timothy Green különös élete (2012), az Oscar-díjas Zero Dark Thirty - A bin Láden-hajsza (2012) és A nagy Gatsby (2012) című remake.

Edgertont legutóbb az Exodus: Istenek és királyok (2014) című Ridley Scott-filmben láthatjuk, ám 2015-ben is több filmjét mutatják majd be, illetve ő írta az Országúti bosszú (2014) című krimi történetét.

A színész ismert emberszeretetéről és civil munkásságáról is, évek óta a The Fred HollowsFoundation egyik nagykövete.