Nach seinem Umzug nach Los Angeles erhielt Whedon seinen ersten Schreibauftrag für die Fernsehserie Roseanne. Nachdem er mehrere Jahre lang an Filmdrehbüchern gearbeitet hatte, kehrte er zum Fernsehen zurück, wo er drei Fernsehserien schuf. Joss hatte einige Kameen (kurze "lustige" Auftritte) in seinen Serien Buffy, Angel und Firefly. Er war auch in einer Episode von Veronica Mars zu sehen.
Whedon gilt als der weltweit erste Fernsehautor der dritten Generation. Sein Vater ist Tom Whedon, der in den 1970er Jahren für The Electric Company und in den 1980er Jahren für The Golden Girls schrieb. Sein Großvater ist John Whedon, der in den 1950er Jahren für die Donna Reed Show schrieb. Sein Bruder, Zack Whedon, ist Schriftsteller bei HBOs Deadwood.
Buffy die Vampirtöterin
Der Film Buffy the Vampire Slayer, der von Regisseur Fran Rubel Kuzui nach einem Drehbuch von Whedon gedreht wurde, fand bei Kritikern und Publikum wenig Anklang. Jahre später griff Whedon seine Idee wieder auf und verwandelte ihn in eine äußerst erfolgreiche Fernsehserie, die auch Buffy the Vampire Slayer genannt wurde.
Die Episode "Hush" (geschrieben von Whedon) erhielt 2000 eine Emmy-Award-Nominierung für das beste Drehbuch in einer Dramaserie. Eine weitere Episode, die eine Emmy-Award-Nominierung erhielt, war "Once More, With Feeling" (geschrieben und inszeniert von Whedon). Dies war eine Musical-Episode, in der die Schauspieler sangen und tanzten.
Die Serie wurde fünf Spielzeiten lang im WB Network ausgestrahlt und wechselte dann für die letzten beiden Spielzeiten zu UPN. Es war die erste Serie in der Geschichte des Fernsehens, die zwischen den Staffeln den Sender wechselte, ohne abgesetzt und dann von einem anderen Sender übernommen wurde. Obwohl Buffy zunächst montags um 21.00 Uhr ausgestrahlt wurde, lief sie ab Mitte der zweiten Staffel dienstags um 20.00 Uhr. In der Musical-Episode macht Buffy den Kommentar: "Dawn's in trouble. Es muss Dienstag sein."
Engel
Angel war ein Ableger von Buffy the Vampire Slayer. Die Serie wurde nach Buffys Vampir-mit-Seele-Freund benannt. Sie wurde von Whedon und David Greenwalt ins Leben gerufen. Tim Minear half auch zeitweise mit. Die Serie wurde erstmals im September 1999 im WB gezeigt und lief dienstagabends nach Buffy. Als Buffy 2001 das Netzwerk wechselte, strahlte Angel die Serie zu verschiedenen Zeiten aus. In der letzten Episode der Serie sahen mehr Leute zu als in der letzten Buffy-Folge. Joss Whedon war kurzzeitig in der Serie als der Charakter "Numfar" in der zweiten Staffel zu sehen. Die WB sagte die Serie im Mai 2004 ab, als sie sich in ihrer fünften Staffel befand. Da Whedon nicht geplant hatte, Angel zu beenden, musste er die Geschichte und das Ende sowohl der letzten Staffel als auch der Serie ändern.
Glühwürmchen
Die Serie Firefly verlief nicht reibungslos. Fox sagte sie 2002 ab, nachdem nur 11 der 14 Episoden ausgestrahlt wurden und sie außer Betrieb waren. Der ursprüngliche zweistündige Pilotfilm war die letzte ausgestrahlte Episode. Der Vertrag mit Fox erlaubte es nicht, die Serie bei einem anderen Sender zu zeigen. Wegen der Art und Weise, wie Fox mit Firefly umgegangen ist, hat Whedon gesagt, dass er unter keinen Umständen wieder mit Fox zusammenarbeiten wird.
Whedon hatte für die Universal Studios ein Filmdrehbuch über die Firefly-Serie geschrieben. Als die Fernsehserie auf DVD herauskam, waren die Verkäufe der DVD gut genug, um sicherzustellen, dass der Film produziert werden konnte. Anfang 2004 sagte Whedon, dass ein Firefly-Film von Universal akzeptiert worden sei, und die Dreharbeiten begannen im Juli 2004. Der Film mit dem Titel Serenity lief am 30. September 2005 in den Kinos der Vereinigten Staaten. Er fand bei Kritikern und Fans großen Anklang, brachte aber in den Kinos nicht viel Geld ein.
Puppenhaus
Obwohl Whedon gesagt hat, dass er nicht mehr mit Fox zusammenarbeiten werde, wurde am 1. November 2007 bekannt gegeben, dass dies geändert wurde. Whedon wurde beauftragt, sieben Episoden einer neuen Serie namens Dollhouse mit Eliza Dushku in der Hauptrolle zu drehen. Dushku und Whedon haben bereits bei Buffy zusammengearbeitet. In der Serie geht es um Menschen, die Erinnerungen, Fähigkeiten und sogar ganze Persönlichkeiten für besondere Aufgaben in den Kopf gesetzt bekommen haben. Nach dem Job wird ihr Gedächtnis bis zum nächsten Job gelöscht. Dollhouse erzählt die Geschichte von Dushku's Charakter Echo, während sie beginnt, sich an Dinge über sich selbst zu erinnern, obwohl ihr Verstand ständig ausgelöscht wird. In der Serie geht es darum, dass sie versucht zu erfahren, wer sie wirklich ist.
Dollhouse wurde erstmals am 13. Februar 2009 ausgestrahlt.