乔安娜·范德汉姆出生于英国苏格兰珀斯-金罗斯郡珀斯，在斯昆长大。2011年，在皇家威尔士音乐戏剧学院学习的最后一年，她被选角导演Emma Style发现并首次出演电视剧《
逃色情劫》。之后乔安娜·范德汉姆又经历了九个月时间的一次又一次地试镜，结果一无所获。
2011年3月31日，主演的犯罪题材电视剧《
逃色情劫》播出，在剧中饰演凯茜，该剧获得2011年英国电视选择奖最佳新剧提名，乔安娜·范德汉姆凭借该剧的演出获得2012年第40届国际艾美奖最佳女演员提名。
2012年9月7日，参演的电影《
梅奇知道什么》在多伦多国际电影节首映，饰演玛歌，这是乔安娜·范德汉姆首次出演电影；9月25日，主演的根据法国作家
爱弥尔·左拉同名小说改编的电视剧《
天堂一刻第一季》在BBC一台播出，在剧中饰演丹妮丝；同年，在伦敦唐马仓库剧院主演话剧《爱的诺言》（The Promise）。
2013年2月4日，与
马修·古迪主演的电视剧《
边缘之舞》在BBC二台播出，在剧中饰演帕梅拉，该剧获得第71届美国电影电视金球奖最佳迷你剧/电视电影提名；10月19日，参演的惊悚电影《Blackwood》在伦敦电影节上映，饰演研究助理杰西卡；10月20日，主演的电视剧《天堂一刻第二季》在BBC一台播出，在剧中饰演丹妮丝，并获得第19届英国国家电视奖最佳电视剧表演奖提名。
2015年3月5日，参演的历史年代剧《
放逐之徒》播出，在剧中饰演凯瑟琳·麦克维蒂；6月11日至8月28日，在皇家莎士比亚剧院演出话剧《奥赛罗》，饰演苔丝狄蒙娜；9月20日，主演的根据
L.P. Hartley同名小说改编的电视电影《
幽情密使》在BBC一台播出，饰演玛丽安·莫兹利（Marian Maudsley）；12月15日至2016年1月30日，在FOUND111与
安德鲁·斯科特和
大卫·道森搭档演出话剧《纽约兄弟》（The Dazzle），饰演米莉。
2016年6月16日至8月6日，在伦敦阿尔梅达剧院出演由
拉尔夫·费因斯主演的莎士比亚话剧《理查三世》，饰演安妮夫人，并获得英国戏剧伊安·查里森奖；8月23日，主演的惊悚悬疑电视剧《
我们之中》播出，在剧中饰演克莱尔·艾略特。
2017年7月31日，主演的Cinemax动作历史电视剧《
橘衫男子》播出，在剧中饰演弗洛拉，该剧获得2018年第46届国际艾美奖最佳电视电影/迷你剧。
2020年1月4日，客串出演的DC科幻动作电视剧《
明日传奇第五季》播出，在剧中饰演命运女神
阿特洛波斯；10月2日，主演的Cinemax动作历史电视剧《
战士第二季》播出，在剧中饰演佩内洛普·布莱克。
2021年11月18日，主演根据《
猜火车》原著作者
埃文·威尔什的同名小说改编的犯罪题材电视剧《罪》播出，在剧中饰演警长阿曼达·德拉蒙德。
乔安娜·范德汉姆拥有一半苏格兰血统和一半荷兰血统。父亲汤姆·范德汉姆是一名商人，母亲吉尔·范德汉姆是一名心血管病专家。在乔安娜·范德汉姆11岁时，她的父母分居了。乔安娜·范德汉姆有两个姐姐和一个哥哥，他们也都是医生。
相对默默无闻的乔安娜·范德汉姆脱颖而出，出演了BBC优雅年代剧《天堂一刻》中她梦寐以求的角色，并凭借勇敢的店员丹妮丝的形象吸引了观众。乔安娜·范德汉姆有一种结合了挽起袖子、动手就能搞定的务实，机智美丽，可爱顽皮，以及对工作充满热情的气质。她的表演令人着迷，慷慨大方却动作很少。乔安娜·范德汉姆的身上有种美妙的辩证品质，无忧无虑却热情，有足够的信心去冒险，但又谨慎而谦虚。她在《我们之中》中的表演并没有多少淡漠，但她的界限和魅力正变得越来越清晰。（《广播时代》综合评价）