Joel Edgerton nació el 23 de junio de 1974 en Blacktown, Nueva Gales del Sur, Australia. Sus padres fueron Marianne y Michael Edgerton, éste último se dedicaba a abogado y promotor inmobiliario. Su hermano es el cineasta Nash Edgerton. Fue a Hills Grammar School en los suburbios occidentales de Sydney, y después de graduarse, asistió a Nepean Drama School en 1994.

Joel ha realizado muchos proyectos en el escenario y fuera de él, pero la mayoría de la gente lo reconocerá por su trabajo en la serie de televisión australiana Vidas secretas (2001), en la que interpretaba a William McGill, lo que le dio su primer gran avance en la industria de la televisión, ya que por este papel fue nominado en 2001 para un Premio AFI. Además de La vida secreta de nosotros, también ha aparecido en otros proyectos de televisión como The Three Stooges (2000), Dossa y Joe (2002), Secret Men's Business (1999) y Nunca digas jamás (1998). Joel ha trabajado mucho en la escena teatral habiendo interpretado al Rey Henry en Henry V, al Príncipe Hal en Henry III, y otros incluyendo Road, Third World Blues y Dead White Males. Además de actuar, también ha coescrito y producido el cortometraje Bloodlock (1998).

Su primer salto internacional vino de cuando interpretó al tío Owen Lars en Star Wars: Episodio III - La venganza de los Sith (2005). También ha protagonizado Ned Kelly (2003), El rey Arturo (2004) y Pisando fuerte (2005).