Su participación como vocalista de The Jonas Brothers fue su puntapié a la fama. La banda fue nominada a un premio Grammy en la categoría de Mejor Artista Nuevo en el 2008. Formó la banda DNCE en el 2015.
Él y sus hermanos fueron invitados al show de televisión Hannah Montana. Éste rompió récords con más de 10.7 millones de espectadores. También tuvieron papeles en Camp Rock.
Se separó de sus hermanos Kevin Jonas y Nick Jonas para lanzar el álbum solista "Fastlife" en el 2011.
Salió con Taylor Swift quien compuso "Forever and Always," "Last Kiss" y "Better than Revenge" luego de que Joe terminara la relación con ella por teléfono. Salió con la actriz Ashley Greene desde julio del 2010 hasta marzo del 2011. Luego salió con la modelo Gigi Hadid en el 2015. Comenzó una relación con Sophie Turner en el 2016 y se casaron en el 2019. Le dieron la bienvenida a su hija Willa en julio del 2020. Además de Kevin y Nick, tiene otro hermano llamado Frankie. Sus padres son Denise Jonas y Paul Kevin Jonas Sr. En julio del 2022, la pareja le dio la bienvenida a su segundo hijo.
Taylor Swift compuso "Forever & Always," "Last Kiss" y "Better Than Revenge" luego de que él terminara con ella por teléfono.
