Proslavil se v romantickém westernovém seriálu Mladí jezdci (The Young Riders). Hlavní roli Josh Brolin, celým jménem Joshua James „Josh“ Brolin, ztvárnil v dramatickém sci-fi seriálu Za hranicí (Outer Range).
Na filmovém plátně Josh Brolin debutoval v roce 1985 hned jednou z klíčových postav v dobrodružné rodinné komedii Rošťáci (Tge Goonies).
Od té doby se Josh Brolin objevil v řadě filmů. Je znám mj. jako Llewellyn Moss z neo-westernu Tahle země není pro starý (No Country for Old Men), mladý agent K ze scifi komedie Muži v černém 3, George W. Bush z dramatu W., Dan White z životopisného snímku Milk či Thanos z marvelovských Avengers.
Za vedlejší roli v historickém dramatu Milk byl Josh Brolin nominován na Oscara a získal New York Film Critics Circle Awards, a to v roce 2008.
Jednu z klíčových postav, Gurneye Hallecka, Josh Brolin ztvárnil v kultovních sci-fi dramatech natočených podle knih Franka Herberta Duna (Dune: Part One) z roku 2021 a Duna: Část druhá (Dune: Part Two) z roku 2023.
Josh Brolin, který se ženil třikrát a má čtyři děti, pochází z rodiny s bohatým hereckým zázemím. Jeho otcem je herec James Brolin a nevlastní matka kultovní herečka Barbra Streisand.