Né à le 9 mai 1969 dans le Delaware aux Etats-Unis, ses parents déménagent à Sacramento, en Californie.
Joe Carnahan est ainsi diplômé de la Sacramento State University.
Après avoir débuté dans la production de films publicitaires sur une chaîne locale, il réalise plusieurs courts-métrages et écrit le scénario d’un film de Ronald Marchini,
Karate Raider, en 1995. En 1998, il écrit, réalise, produit et interprète son premier long-métrage,
Blood, Guts, Bullets And Octane. Le film est présenté au Festival de Sundance en 1998 et y reçoit un certain succès critique et public. En 2002,
Joe Carnahan signe
Ticker, un court-métrage sur Internet avec Clive Owen et Don Cheadle.
Mais c'est en 2003 que
Joe Carnahan crée l’événement avec sa deuxième réalisation,
Narc, un film policier dont il est aussi scénariste, interprété par Ray Liotta, Jason Patric et Busta Rhymes. Cocktail explosif ultra-violent, le film, très remarqué à nouveau à Sundance, s’appuie sur un court-métrage qu’il avait réalisé lorsqu’il était étudiant,
Gunpoint. Par la suite, il signe
Mise à Prix, un thriller aussi virtuose que déjanté et totalement survitaminé, qui obtient le Prix du Jury et Prix de la Critique Internationale au Festival de Cognac en 2007.
L'année suivante, il signe le scénario du film de Gavin O’Connor,
Le Prix De La Loyauté, un bon polar urbain incroyablement réaliste, qui réunit Edward Norton, Collin Farrell et Jon Voight.
En 2012, il se retrouve à la tête de
L'Agence Tous Risques, l'adaptation musclée de la célèbre série télé, avec Liam Neeson, Bradley Cooper et Jessica Biel.
