Джо Андерсон родился в Англии в семье малоизвестных актёров Майлза Андерсона и
Лесли Дафф. Отец рекомендовал сыну не идти по его стопам, а найти работу со
стабильным доходом, например, гробовщиком. Андерсон учился в колледже
Ричмонда-на-Темзе. После окончания школы он занимался альпинизмом, изучал
фотографию и хотел стать режиссёром, но на обучение у него не хватило денег,
поэтому он обучался актёрском ремеслу в Академии драматических искусств
Уэббера-Дугласа. Свой выбор профессии Андерсон в одном из интервью объяснил
дислексией.
Актёрскую карьеру Андерсон начал в середине 2000-х годов. Первые роли играл он в
Чичестерском театре, затем начал сниматься в фильмах и телесериалах. Прорыв
Андерсона пришёлся на 2007 год, в котором вышел мюзикл «
Через
Вселенную», где Джо исполнил одну из главных ролей. В фильме Андерсон исполнил
несколько песен The Beatles, хотя по собственным словам не имел значительного
музыкального опыта и на роль приглашался режиссёром Джулией Теймор именно как
актёр, а не певец. Андерсон также сыграл значительные роли в других фильмах 2007
года, «
Контроль» (Питера Хука, басиста рок-группы Joy Division) и «
Джейн Остин»
(Генри, старшего брата писательницы
Джейн Остин). Актёр
снялся ещё в одном фильме на музыкальную тематику, вновь исполнив роль басиста в
картине 2008 года «
Клуб 27».
Андерсону сыграл одну из ведущих ролей, помощника шерифа, в фильме ужасов «
Безумцы»,
вышедшем на экраны в 2010 году и являющимся ремейком картины «Сумасшедшие», снятой
Джорджем Ромеро в 1973 году. В 2012 году вышло два кассовых американских фильма с
участием Андерсона: «
Схватка» и «Сумерки. Сага:
Рассвет — Часть 2». Также Джо получил одну из главных ролей в телевизионном
сериале «
Река»,
рассказывающем о поисках человека в Амазонии, однако канал ABC принял решение
свернуть производство сериала после выхода восьми серий.