Nascido em Los Angeles, Califórnia, Joe Roberts começou a pilotar aos três anos de idade. Iniciou no flat track antes de migrar para as corridas de velocidade, competindo por três temporadas na Red Bull MotoGP™ Rookies Cup, em 2011, 2012 e 2013. Em 2014, retornou aos Estados Unidos e, no ano seguinte, conquistou o título da MotoAmerica Superstock 600 com duas etapas de antecedência. Após seguir competindo em solo americano na temporada seguinte, 2017 marcou seu retorno à Europa para encarar um novo desafio: o Campeonato Europeu de Moto2™. Logo de cara, mostrou velocidade, conquistando três pódios em seu ano de estreia, além de vários resultados entre os cinco primeiros. A consistência do californiano foi recompensada com uma oportunidade como substituto no Campeonato Mundial de Moto2™, pela equipe AGR, alcançando um 10º lugar em sua estreia, em Brno. O bom desempenho o levou a assinar com a RW Racing GP para 2018, pilotando o novo chassi NTS, onde teve como melhor resultado um 13º lugar. Uma transferência para a American Team, com um chassi KTM pouco competitivo, não saiu como planejado. Porém, 2020 foi um ano mais positivo: Roberts conquistou seu primeiro pódio em um Grande Prêmio, no GP da República Tcheca. Em 2021, recusou a chance de subir para a MotoGP™ com a Aprilia, optando por defender a Italtrans, então campeã da Moto2™. Começou bem o ano, ficando muito perto do pódio em Portimão e Mugello, mas um final de temporada decepcionante fez com que precisasse reagir em 2022 — e ele conseguiu. Roberts venceu uma corrida marcada por muitas quedas em Portugal, conquistando sua primeira vitória no Mundial, e pouco depois voltou ao pódio em Mugello. Mantido para uma terceira temporada, buscou retomar o nível de 2020, mas teve como melhor resultado um terceiro lugar na Índia. Terminou apenas em 13º no campeonato e, em 2024, retornou à OnlyFans American Racing. O início de 2024 foi forte, com três pódios consecutivos e uma vitória no GP da Itália. No entanto, múltiplas lesões ao longo do ano — incluindo uma queda em Phillip Island — encerraram sua temporada de forma prematura. Em 2025, conquistou um pódio, mas foi obrigado a assistir às duas últimas etapas de fora após sofrer uma pequena fratura no punho esquerdo no GP da Malásia. Para 2026, Roberts segue com a American Racing, determinado a brigar pelo título mundial da Moto2™.