Na zijn verhuizing naar Los Angeles kreeg Whedon zijn eerste baan als schrijver voor de televisieserie Roseanne. Na enkele jaren aan filmscripts te hebben gewerkt, ging hij terug naar de televisie, waar hij drie televisieseries creëerde. Joss heeft een aantal cameo's (korte 'leuke' verschijningen) gehad in zijn series Buffy, Angel, en Firefly. Hij heeft ook in een aflevering van Veronica Mars gezeten.
Er wordt wel gezegd dat Whedon de eerste televisieschrijver van de derde generatie ter wereld is. Zijn vader is Tom Whedon, schrijver voor The Electric Company in de jaren zeventig en The Golden Girls in de jaren tachtig. Zijn grootvader is John Whedon, schrijver voor The Donna Reed Show in de jaren vijftig. Zijn broer, Zack Whedon, is schrijver voor HBO's Deadwood.
Buffy the Vampire Slayer
De film Buffy the Vampire Slayer, verfilmd door regisseur Fran Rubel Kuzui naar een script van Whedon, viel niet in goede aarde bij critici en publiek. Jaren later pakte Whedon het idee weer op en maakte er een enorm succesvolle televisieserie van, die ook Buffy the Vampire Slayer heette.
De aflevering "Hush" (geschreven door Whedon) kreeg een Emmy Award nominatie voor Beste Schrijven in een Drama Serie in 2000. Een andere aflevering die een Emmy Award nominatie kreeg was "Once More, With Feeling", geschreven en geregisseerd door Whedon. Dit was een muzikale aflevering, waarin de acteurs zongen en dansten.
De serie werd vijf seizoenen lang uitgezonden op The WB Network en verhuisde daarna naar UPN voor de laatste twee seizoenen. Het was de eerste serie in de televisiegeschiedenis die tussen seizoenen van netwerk veranderde zonder gecancelled te worden en daarna door een ander netwerk te worden opgepikt. Buffy werd eerst uitgezonden op maandag om 21.00 uur, maar vanaf het midden van het tweede seizoen was het te zien op dinsdag om 20.00 uur. In de musicalaflevering maakt Buffy de opmerking: "Dawn zit in de problemen. Dat moet dinsdag zijn."
Angel
Angel was een spin-off van Buffy the Vampire Slayer. De serie werd genoemd naar Buffy's vampier-met-een-ziel vriendje. Het werd gemaakt door Whedon en David Greenwalt. Tim Minear hielp ook af en toe mee. De serie werd voor het eerst vertoond in september 1999 op de WB en was te zien na Buffy op dinsdagavond. Toen Buffy in 2001 van zender veranderde, werd Angel op verschillende tijdstippen uitgezonden. Naar de laatste aflevering van de serie keken meer mensen dan naar de laatste aflevering van Buffy. Joss Whedon speelde kort in de serie als het personage 'Numfar' in het tweede seizoen. De WB annuleerde de serie in mei 2004 tijdens het vijfde seizoen. Omdat Whedon niet van plan was Angel te beëindigen, moest hij het verhaal en het einde van zowel het laatste seizoen als de serie veranderen.
Firefly
De serie Firefly verliep niet van een leien dakje. Fox annuleerde de serie in 2002, na slechts 11 van de 14 afleveringen te hebben uitgezonden en ze niet in volgorde uit te zenden. De oorspronkelijke twee uur durende pilot was de laatste uitgezonden aflevering. Het contract met Fox stond niet toe dat de serie door een ander netwerk werd uitgezonden. Vanwege de manier waarop Fox Firefly heeft behandeld, heeft Whedon gezegd dat hij onder geen beding meer met Fox zal samenwerken.
Whedon had voor Universal Studios een filmscript geschreven over de serie Firefly. Toen de televisieserie op DVD uitkwam, was de verkoop van de DVD goed genoeg om ervoor te zorgen dat de film geproduceerd kon worden. Begin 2004 zei Whedon dat een Firefly-film was geaccepteerd door Universal, en de opnamen begonnen in juli 2004. De film, Serenity genaamd, draaide in de Verenigde Staten op 30 september 2005 in de bioscopen. De film werd goed ontvangen door critici en fans, maar bracht niet veel geld op in de bioscoop.
Poppenhuis
Hoewel Whedon heeft gezegd dat hij niet meer met Fox zou samenwerken, werd op 1 november 2007 aangekondigd dat dit was veranderd. Whedon werd ingehuurd om zeven afleveringen te maken van een nieuwe serie genaamd Dollhouse met Eliza Dushku in de hoofdrol. Dushku en Whedon hebben eerder samengewerkt aan Buffy. De serie gaat over mensen bij wie herinneringen, vaardigheden en zelfs complete persoonlijkheden in hun geest worden gestopt voor speciale klussen. Na de klus wordt hun geest gewist tot de volgende klus. Dollhouse vertelt het verhaal van Dushku's personage, Echo, als ze zich dingen over zichzelf begint te herinneren, ook al wordt haar geest voortdurend gewist. De serie gaat over haar pogingen om te leren wie ze werkelijk is.
Dollhouse werd voor het eerst uitgezonden op 13 februari 2009.