Josh Brolin se narodil v roce 1968 v Los Angeles rodičům Jane Cameron Agee a herci Jamesi Brolinovi. Jeho rodiče se rozešli začátkem 80 let a mladý Josh to nenesl nejlépe, dokonce měl problémy se zákonem. První velkou roli dostal již ve svých 16 letech ve snímku Richarda Donnera ROŠŤÁCI. Film vypráví o partě chlapců pátrajících po fantastickém pokladu a ve své době to byl velký kult. V roce 1987 dostal roli v televizním seriálu PRIVATE EYE. V tom samém roce udělal velkou chybu, že odmítl hlavní roli policisty Toma Hansona v seriálu Jump Street 21, která proslavila Johnnyho Deppa.
Josh Brolin se ženil poprvé již ve svých 19 letech s herečkou Alice Adair, kterou potkal při natáčení Private Eye, má s ní dvě děti, i přesto se spolu v roce 1992 rozešli. Od roku 2004 je ženatý s herečkou Diane Lane, bývalou manželkou Christophera Lamberta.