Após se mudar para Los Angeles, Whedon conseguiu seu primeiro trabalho de redação na série de televisão Roseanne. Depois de trabalhar em roteiros de cinema por vários anos, ele voltou à televisão, onde criou três séries de televisão. Joss teve alguns cameos (breves aparições 'divertidas') em sua série Buffy, Angel e Firefly. Ele também esteve em um episódio de Veronica Mars.
Diz-se que Whedon é o primeiro escritor de televisão de terceira geração do mundo. Seu pai é Tom Whedon, um escritor da The Electric Company nos anos 70 e The Golden Girls nos anos 80. Seu avô é John Whedon, um escritor do The Donna Reed Show na década de 1950. Seu irmão, Zack Whedon, é um escritor da HBO's Deadwood.
Buffy, a Caçadora de Vampiros
O filme Buffy, a Caçadora de Vampiros, filmado pelo diretor Fran Rubel Kuzui depois de um roteiro de Whedon, não foi muito apreciado pelos críticos e pelo público. Anos depois, Whedon retomou sua idéia e a transformou em uma série de televisão de grande sucesso, também chamada Buffy, a Caçadora de Vampiros.
O episódio "Hush" (escrito por Whedon) recebeu uma indicação ao Prêmio Emmy de Melhor Escrita de uma Série Dramática em 2000. Outro episódio que recebeu uma indicação ao Prêmio Emmy foi "Once More, With Feeling", escrito e dirigido por Whedon. Este foi um episódio musical, no qual os atores estavam cantando e dançando.
A série foi transmitida na The WB Network por cinco temporadas, depois se mudou para a UPN por suas duas últimas temporadas. Foi a primeira série na história da televisão a mudar de rede entre as temporadas sem ser cancelada e depois captada por uma rede diferente. Embora a Buffy tenha transmitido pela primeira vez às segundas-feiras às 21h, a partir de meados da segunda temporada ela passou às terças-feiras às 20h. No episódio musical, Buffy faz o comentário: "Dawn está em apuros". Deve ser terça-feira".
Anjo
Angel foi uma derivação de Buffy, a Caçadora de Vampiros. A série recebeu o nome do namorado da Buffy, o vampiro com uma alma. Ela foi criada por Whedon e David Greenwalt. Tim Minear também ajudou em alguns momentos. Exibida pela primeira vez em setembro de 1999 no WB, a série foi exibida depois da Buffy nas noites de terça-feira. Quando a Buffy trocou de rede em 2001, Angel transmitiu em várias faixas horárias diferentes. O último episódio da série teve mais pessoas assistindo do que o episódio final da Buffy. Joss Whedon esteve brevemente na série como o personagem 'Numfar' em sua segunda temporada. A WB cancelou a série em maio de 2004 quando estava em sua quinta temporada. Como Whedon não tinha planejado terminar Angel, ele teve que mudar a história e o final tanto da temporada final quanto da série.
Firefly
A série Firefly não correu bem. A Fox a cancelou em 2002, depois de ter transmitido apenas 11 dos 14 episódios e de os ter deixado de funcionar. O piloto original de duas horas foi o último episódio transmitido. O contrato com a Fox não permitiu que a série fosse exibida por outra rede. Devido à forma como a Fox lidou com o Firefly, Whedon disse que não voltará a trabalhar com a Fox, sob nenhuma circunstância.
Whedon havia escrito um roteiro de filme sobre a série Firefly para a Universal Studios. Quando a série de televisão saiu em DVD, as vendas do DVD foram suficientemente boas para garantir que o filme pudesse ser produzido. No início de 2004, Whedon disse que um filme Firefly havia sido aceito pela Universal, e as filmagens começaram em julho de 2004. O filme, chamado Serenity, foi filmado nos cinemas dos Estados Unidos em 30 de setembro de 2005. Foi muito apreciado por críticos e fãs, mas não ganhou muito dinheiro nos cinemas.
Dollhouse
Embora Whedon tenha dito que não voltaria a trabalhar com a Fox, foi anunciado em 1º de novembro de 2007 que isso foi mudado. Whedon foi contratado para criar sete episódios de uma nova série chamada Dollhouse, estrelada por Eliza Dushku. Dushku e Whedon já trabalharam juntos antes na Buffy. A série é sobre pessoas que têm memórias, habilidades e até mesmo personalidades completas colocadas em suas mentes para trabalhos especiais. Após o trabalho, suas mentes são apagadas até o próximo trabalho. Dollhouse conta a história da personagem de Dushku, Echo, quando ela começa a se lembrar de coisas sobre si mesma, mesmo que sua mente esteja constantemente sendo apagada. A série é sobre ela tentando aprender quem ela realmente é.
A Dollhouse foi ao ar pela primeira vez em 13 de fevereiro de 2009.