Joshua David Duhamel nasceu em Minot, Dakota do Norte. Sua mãe, Bonny L., é professora aposentada do ensino médio e diretora executiva da Associação de Profissionais e Profissionais do Centro de Minot, e seu pai, Larry Duhamel, é vendedor de publicidade. Josh tem três irmãs mais novas: Ashlee, McKenzee e Kassidy. Sua ascendência é alemã e pequenas quantidades de norueguês, franco-canadense, inglês, irlandês e austríaco (seu sobrenome é muito comum entre os francófonos do mundo). Antes de sua carreira de ator, o jogador de futebol estudou biologia e ganhou seu diploma de bacharel em Minot State University, com a intenção de prosseguir odontologia.
Aos 26 anos de idade, Josh trabalhou na construção, e foi por acaso que ele entrou no showbusiness. A modelagem acabou cedendo à forma de Josh ser convidado a fazer um teste para o personagem-título em The Picture of Dorian Gray (2004), do romance de Oscar Wilde.
Duhamel pode ser visto em Vince Gilligan e na série da CBS de David Shore, "Battle Creek". Ele está produzindo quatro filmes: "Lost In The Sun", "Bravetown", "The Wrong Stuff" e "Beyond Deceit".
Duhamel também estrelou ao lado de Hillary Swank e Emmy Rossum no drama dirigido por George C. Wolfe, "You're Not You". Duhamel também contracenou com Julianne Hough em "Safe Haven", de Lasse Hallstrom, drama baseado no romance best-seller de Nicholas Sparks e no thriller "Scenic Route", que conta a história de dois amigos abandonados no deserto. Além disso, Duhamel foi visto na comédia "Movie 43", juntamente com Emma Stone, Hugh Jackman, Halle Berry, Kate Winslet e Richard Gere, entre muitos outros. Co-dirigido por Peter Farrelly e Patrik Forsberg, o filme apresenta vários contos entrelaçados e atrevidos.
Outros projetos incluem "New Year's Eve", de Garry Marshall, ao lado de Michelle Pfeiffer, Robert DeNiro, Halle Berry e Hilary Swank e Michael Transformers: Dark of the Moon, onde ele reprisou seu papel de capitão William Lennox para a terceira parcela do filme. franquia. Outros créditos cinematográficos incluem a comédia romântica "Life as We Know It", ao lado de Katherine Heigl, "Ramona e Beezus", "When in Rome" e "The Romantics". Na televisão, Josh é mais conhecido por seu papel como Danny McCoy no drama policial da NBC "Las Vegas". Além disso, ele emprestou sua voz à série de animação ganhadora do Emmy Award "Fanboy & Chum Chum", da Nickelodeon, e estrelou várias temporadas da longa novela da ABC "All My Children", na qual recebeu três indicações consecutivas ao Emmy.
Em 10 de janeiro de 2009, Josh se casou com Fergie Duhamel, mais conhecida como Fergie, do The Black Eyed Peas. Eles têm um filho juntos, Axl Jack Duhamel. Eles residem em Los Angeles.
