Né à San Franciscole 21 juillet 1978, Josh Hartnett fut élevé à Saint Paul dans le Minessota avec ses deux frères, Jake et Joe, et sa s½ur Jessica par leur père. Plus tard, il a poursuivi ses études à Purchase, dans l'État de New York.
Sa carrière a commencé avec une série américaine, Cracker, série diffusée sur ABC et inédite en France.
Josh Hartnett n'aimant pas la vie à Hollywood, il a acheté une maison dans sa ville natale et vit actuellement à New York avec l'actrice Scarlett Johansson qu'il a rencontré sur le tournage de The Black Dahlia. Bien que son histoire soit fini car on l'a vu aux bras de Gisele Bündchen, le top model brésilien .
dirigé par le réalisateur de Hard Candy dans 30 days of night. Il interprète ensuite un autiste dans Mozart and the Whale .
Son orientation politique se situe dans le parti démocrate puisqu'il a soutenu ouvertement John Kerry et son second John Edwards lors de la présidentielle de 2004.