Джошуа Дэниэль Хартнетт родился 21 июля 1978 года в городе Сан-Франциско, расположенном в американском штате Калифорния. Он – старший из четырех детей в семье. Его родители были сторонниками культуры хиппи, придерживались либеральных ценностей и соответствующим образом растили детей. После их развода Джош жил с отцом и мачехой в Сент-Поле, где и пошел в школу.
С ранних лет Хартнетт увлекался искусством, в частности литературой и джазовой музыкой. В старшей школе он записался в школьный театр, в котором провел два года. По признанию самого актера, его привлекло в этом занятии внимание публики и стремление выделиться. Однако вскоре он начал воспринимать свое мимолетное увлечение всерьез и, получив среднее образование, поступил в Нью-Йоркскую театральную консерваторию, откуда спустя год его отчислили. Тогда Джош перебрался в Лос-Анджелес, где записался на индивидуальные занятия по актерскому мастерству и стал посещать прослушивания. Его карьера началась со съемок в рекламных видео.
Кинодебют Джошуа на большом экране состоялся в 1997 году. Он сыграл сына центрального персонажа в многосерийном проекте «Доктор Фитч». Широкую узнаваемость он приобрел после участия в хорроре «Хэллоуин: 20 лет спустя», за нее он получил премию телеканала MTV в категории «Прорыв года». После этого успеха Хартнетта заметил популярный режиссер Роберт Родригес, позвав его в свой подростковый триллер «Факультет».
Актер предпочитает не выставлять свою личную жизнь на всеобщее обозрение. Известно, что он встречался с актрисами Скарлетт Йоханссон, которая была его партнером в фильме «Черная орхидея», и Амандой Сайфред, отношения с которой не выдержали проверку расстоянием. Затем Джош сошелся с еще одной коллегой по цеху Тэмзин Эджертон.
Джош любит свободу, путешествия, близких и друзей, по словам которых, в Хартнетте нет ни капли звездности. Он отказался от пищи животного происхождения, занимается йогой и живописью, играет на гитаре. Кроме того, Хартнетт открыл свою продюсерскую компанию.
