Gordon-Levitt wurde als Kind einer Familiejüdischen Glaubens in Los Angeles geboren und wuchs dort im StadtteilSherman Oaks auf. Seine Eltern, Dennis Levitt und Jane Gordon, gehören zu den Gründern derProgressive Jewish Alliance, einem Bündnis, das sich unter anderem für soziale Gerechtigkeit, bessere Arbeitsbedingungen und den jüdisch-islamischen Dialog einsetzt.[1] Im Jahr 2000 studierte er Geschichte, Literatur und Französisch an derColumbia University inNew York City. 2004 brach er das Studium ab, um sich auf seine Schauspielkarriere zu konzentrieren.[2] Sein älterer Bruder Daniel Gordon-Levitt, bekannt unter dem Künstlernamen „Burning Dan“, starb am 4. Oktober 2010 im Alter von 36 Jahren.[3] Sein Großvater mütterlicherseits war der US-amerikanische Theater- und Filmschauspieler sowie RegisseurMichael Gordon. Seit 2014 ist Joseph Gordon-Levitt mit Tasha McCauley verheiratet. 2015 kam der gemeinsame Sohn zur Welt.[4] Im Jahr 2017 folgte ein weiterer Sohn.
Gordon-Levitt begann seine Schauspielkarriere im Alter von sechs Jahren und trat Ende der 1980er Jahre zunächst in Fernsehspielfilmen und zwei Episoden der SerieFamilienbande auf. Nach einer Hauptrolle in derSeifenoperDark Shadows hatte er 1992 sein Spielfilmdebüt als Darsteller des jungen Norman inRobert Redfords LiteraturverfilmungAus der Mitte entspringt ein Fluß. Er wurde dafür mit einemYoung Artist Award ausgezeichnet. 1994 spielte er einenHutterer-Jungen in der KomödieHoly Matrimony und eine Hauptrolle in demWalt-Disney-FilmAngels – Engel gibt es wirklich!.
Joseph Gordon-Levitt beim Toronto International Film Festival (2012)
Nach dem Auslaufen der SerieHinterm Mond gleich links konzentrierte sich Gordon-Levitt auf Independentfilme. Im Jahr 2000 drehte erManic, der in einerpsychiatrischen Klinik spielte, und 2003Latter Days, in dem er einen Mormonenmissionar spielt. 2004 mimte er inMysterious Skin – Unter die Haut einenStricher. InBrick spielte er 2005Brendan Frye, einen Teenager, der in einen Drogenring verwickelt wird. 2006 übernahm er Rollen in denThrillernKillshot undDie Regeln der Gewalt(The Lookout).
2013 gab Gordon-Levitt mit der KomödieDon Jon sein Spielfilmdebüt als Regisseur und Drehbuchautor. Zudem übernahm er die männliche Hauptrolle an der Seite vonScarlett Johansson undJulianne Moore. Bereits seit 2009 inszeniert er Kurzfilme.
2015 arbeitete er mitOliver Stone zusammen an dem FilmSnowden, der die Geschichte des NSA-Enthüllungs-Skandals rund um denWhistleblowerEdward Snowden, gespielt von Gordon-Levitt, erzählt.
Die 2021 angelaufene SerieMr. Corman ist von Gordon-Levitt maßgeblich entwickelt worden und hat starkautobiographischen Charakter. Zudem übernahm er die Hauptrolle, führte Regie und war alsAusführender Produzent an ihr beteiligt.[8][9][10][11]