Josh Hutcherson wurde in Union, Kentucky, geboren. Seine Mutter Michelle ist eine ehemalige Delta-Air-Lines-Mitarbeiterin und sein Vater, Chris Hutcherson, ist Analyst für die EPA. Er hat einen jüngeren Bruder, Connor, der ebenfalls gelegentlich als Schauspieler tätig ist. Außerdem hat er viele Haustiere, darunter drei Hunde. Er zog für die Schauspielerei von Union nach Kalifornien.
Josh Hutcherson engagiert sich für die Rechte Homosexueller und erhielt den GLAAD Media Awards in der Kategorie Vanguard Award.
Im April 2012 fiel er in der Presse auf, als Bilder von ihm im Internet auftauchten, die ihn beim Kauf einer Flasche Whiskey zeigen. Da das Kaufen von Alkohol in den USA erst ab 21 Jahren erlaubt ist, drohten ihm bis zu sechs Monate Gefängnis. Zuvor hatte er in einem Interview die Meinung vertreten, dass man das Alkoholgesetz in den USA ändern sollte. Wörtlich sagte er: „Ich denke, das Alter, um in den Krieg ziehen zu können, ist 18... Also denke ich, dass man auch mit 18 trinken dürfen sollte".
Von 2008 bis 2009 war er mit Victoria Justice zusammen, mit der er auch weiterhin eng befreundet ist. 2011 war Josh von März bis Juli mit Vanessa Hudgens zusammen. Danach war er bis Februar 2012 mit Zoey Deutch liiert. Seit den Dreharbeiten zu Paradise Lost im März 2013 ist er mit seiner Schauspielkollegin Claudia Traisac liiert.
Obwohl er bereits ab seinem vierten Lebensjahr in Werbespots mitwirkte, erfolgte sein Filmdebüt erst 2002 in Becoming Glen, einem 30-minütigen Kurzfilm. Die Rolle an der Seite von Peter Falk im Filmdrama Wilde Tage aus dem Jahr 2003 brachte ihm 2004 eine Nominierung für den Young Artist Award. Im selben Jahr hatte er eine kleine Rolle in dem Animationsfilm Der Polarexpress.
Erste Bekanntheit erlangte Josh in dem 2005 produzierten Science-Fiction-Film Zathura – Ein Abenteuer im Weltraum. Für diesen wurde er 2006 sowohl für den Saturn Award nominiert als auch mit dem Young Artist Award ausgezeichnet. Zudem stand er 2005 in der Fußball-Komödie Fußballfieber – Elfmeter für Daddy als Bucky an der Seite von Robert Duvall und Will Ferrell vor der Kamera.
2006 war Josh in Die Chaoscamper im Kino zu sehen und wirkte im Fantasyfilm Brücke nach Terabithia mit. 2007 kam Firehouse Dog in die US-Kinos, der in Deutschland unter dem Titel Rexx, der Feuerwehrhund auf DVD erschienen ist.
2008 war er in Winged Creatures in einer Kussszene mit Dakota Fanning zu sehen und an der Seite von Brendan Fraser in einer Verfilmung von Die Reise zum Mittelpunkt der Erde. Danach erhielt er eine Hauptrolle in der Darren Shan-Verfilmung Mitternachtszirkus – Willkommen in der Welt der Vampire als Steve „Leopard" Leonard. 2009 erhielt er die Hauptrolle in dem Filmdrama Farben der Liebe, der jedoch erst im Juli 2012 veröffentlicht wurde. 2010 spielte er eine der tragenden Rollen als Laser in The Kids Are All Right. Danach erhielt er eine Hauptrolle als Clapton Davis in der Horror-Komödie Detention – Nachsitzen kann tödlich sein. Außerdem fungierte er bei dem Film auch als Produzent. 2012 war er neben Dwayne Johnson und Vanessa Hudgens in Die Reise zur geheimnisvollen Insel, der Fortsetzung des Films Die Reise zum Mittelpunkt der Erde, zu sehen.
Sein großer Durchbruch kam 2012, als er die Rolle des Peeta Mellark in Die Tribute von Panem – The Hunger Games, der Verfilmung des Bestsellers Die Tribute von Panem von Suzanne Collins, spielte. Diese Rolle übernahm er auch in den drei Fortsetzungen, Die Tribute von Panem – Catching Fire, Die Tribute von Panem – Mockingjay Teil 1 und Die Tribute von Panem – Mockingjay Teil 2, die von 2013 bis 2015 veröffentlicht wurden.
Im November 2012 war er neben Chris Hemsworth und Josh Peck als Robert Morris in Dan Bradleys Remake von Die rote Flut zu sehen. Der Film wurde schon 2009 gedreht, aber erst 2012 veröffentlicht. Im Mai 2013 lieh er der Hauptfigur Nod in dem Animationsfilm Epic – Verborgenes Königreich seine Stimme.