1994年，乔·罗素与他的哥哥安东尼·罗素（以下简称安东尼）执导了他们的第一部电影《L.A.X. 2194》。1997年，与安东尼合作执导由Harry Eddleman、Wendy James主演的剧情电影《Pieces》 。2001年，和安东尼一同执导剧情短片《The Kiss》。

2004年，和安东尼一同担任电影《洛城警探》的制作人。2006年，与安东尼一起执导由巴里·沃森、马修·戴维斯、里克·高莫兹联袂主演的情景喜剧《最后的单身汉》；同年，由乔·罗素和安东尼执导的爱情电影《同居三人行》上映 ，该电影由欧文·威尔逊、凯特·哈德森、马特·狄龙等人联合主演。

2007年，与安东尼一同担任爱情电影《迷恋》的制作人。2009年，和安东尼执导由切维·切斯、乔尔·麦克哈尔、爱丽森·布里等联袂主演的情景喜剧《废柴联盟第一季》 ；同年，担任剧情短片《Donkey Punch》的制作人。

2010年，和安东尼一起执导电视剧《废柴联盟第二季》。2011年，与安东尼一同执导电视剧《废柴联盟第三季》；同年，随同安东尼一起执导由扎迦利·奈顿、伊丽莎·库斯伯特合作主演的爱情喜剧《幸福终点站第一季》。2012年，由乔·罗素和安东尼执导的情景喜剧《兽医诊所》播出。

2014年，与兄弟安东尼联合执导动作电影《美国队长2》上映 ，该片由克里斯·埃文斯、斯嘉丽·约翰逊、塞巴斯蒂安·斯坦主演，乔·罗素同时在片中客串饰演神盾局局长尼克·福瑞的医生 。2015年，与路易斯·斯波西托等人共同执导由海莉·阿特维尔、詹姆斯·达西等共同主演的科幻动作剧《特工卡特第一季》 ；同年，与安东尼联合担任电视剧《工作不便第一季》的制作人，该剧由基伦·霍克斯执导。

2016年，其与兄弟安东尼合作指导的动作电影《美国队长3：内战》上映，该电影由克里斯·埃文斯、小罗伯特·唐尼、斯嘉丽·约翰逊等人主演，乔·罗素也在片中客串饰演一位死于浴缸的男人 ，该片最终获得11.5亿美元的全球票房，获得青少年选择奖最佳科幻、奇幻电影奖 。

2017年，与安东尼一同担任犯罪动作电影《战士联盟帮》的制作人。2018年1月，与安东尼一起获得了第23届斯兰丹斯电影节奠基人奖 ；4月，与安东尼联合执导的科幻动作电影《复仇者联盟3：无限战争》上映，该电影由小罗伯特·唐尼、乔什·布洛林、克里斯·埃文斯等人主演，乔·罗素也在电影里客串一位偷拍托尼·斯塔克的狗仔，但客串部分最终被删减 ；同年，与安东尼一起担任剧情电影《21座桥》的制片人 。

2019年，与安东尼一起执导喜剧电影《Ballad of the Whiskey Robber》；同年，和安东尼联合担任动作喜剧《量子侠与伍迪》的制作人；4月，其与兄弟安东尼合作执导的科幻动作电影《复仇者联盟4：终局之战》正式上映 ，该电影由小罗伯特·唐尼、克里斯·埃文斯、克里斯·海姆斯沃斯等人主演，乔·罗素在片中也客串饰演了一位与美国队长倾述心声的同性恋 ；12月，被《英国卫报》评为 “2019年度十佳导演” 。

2020年4月，由担任编剧的动作剧情片《极限营救》上线 。11月，与安东尼·罗素共同监制电影《摩苏尔》上线 。

乔·罗素的哥哥为安东尼·罗素 。2016年8月，华谊兄弟携罗素兄弟成立控股公司 。

乔·罗素并不忌讳杂耍蒙太奇的使用，大量非同一时空的镜头在他的手中实现了巧妙的组接，或服务于短时间内交代大量信息，或服务于不同叙事线的切换，或被用于表现人物的情感与回忆。而无论哪一种，都是无碍于观众对电影的理解、无损于观众的娱乐快感的。乔·罗素在张扬电影的视听和剪辑效果使其炫人耳目的同时，又降低了观众理解两组组合镜头之间内在含义的难度，让观众在对超级英雄的心理认同中随之悲喜惊怒，掉入接二连三的情绪刺激中 。（《电影文学》评）

乔·罗素在执导情景喜剧《废柴联盟》时就已经展露出他优秀的故事架构能力和极其活跃的想象力。在电影《美国队长3》那场令人眼花缭乱的机场大战里，乔·罗素凭借出色的把控力，不但突出了每个“超级英雄”自身的个性，更通过酣畅淋漓的战斗场景、惊心动魄的生死角逐以及娓娓道来的剧情铺设，凸显出“美国队长”身上极为可贵的品质，并为他增添了更多人性化的色彩 。（《电影文学》评）

乔·罗素（图右）在片场