Joshua Thomas Radnor nait le 29 Juillet 1974 à Colombus dans l’Ohio d’un père médecin et d’une mère conseilière d’orientation, dès son plus jeune âge Josh s’inscrit à des cours de théâtre, il remporte par ailleurs le prix Paul Newman (L’équivalent des Molières). En 2002 il joue dans la comédie musicale The Graduate adapté du film culte de 1968 Le Lauréat ; il reprend le rôle de Dustin Hoffman et partage l’affiche avec Alicia Silverstone et Kathleen Turner.

Il débute à la télévision en 2000 dans la série Welcome to New-York puis fait des apparitions dans des séries comme Urgences, NYPD Blues, Les Experts, Six Feet Under et dans Amy dans lequel il joue durant une saison le petit ami de l’héroine.

En 2005, Josh va endosser un rôle qui va lui coller à la peau. Il devient le héros de la nouvelle sitcom de CBS How I Met Your Mother ; Il incarne Ted Moseby un jeune trentenaire à la recherche du grand amour et entouré de ses 4 meilleurs amis. Pendant 9 saisons, la série de Carter Bays et Craig Thomas remporte un immense succès public ; beaucoup la compare à Friends car les 2 séries ont de nombreux point commun (New-York, un appartement, un bar avec une place prioritaire ainsi que les thèmes de l'amitié et l'amour). Bien qu’ils soient connus séparément HIMYM donne à Josh et ses 4 partenaires (Jason Segel, Alyson Hannigan, Neil Patrick Harris et Cobie Smulders) une notoriété absolue.

Entre 2 saisons d’How I Met Your Mother en 2010 et 2012, Josh se tourne vers la réalisation ; il joue, écrit, produit et réalise les films Happythankyoumoreplease et Liberal Arts. Depuis 2015, Josh campe le rôle du Docteur Jebbediah Foster dans la série dramatique Mercy Street et continue à jouer dans différentes pièces de théâtre.