Jo urodził się 29 marca 1960 roku w Oslo. Dorastał w położonym w środkowej Norwegii miasteczku Molde. Jako nastolatek grał w piłkę nożną, jednak kontuzja przekreśliła jego marzenia o zawodowej karierze. Studiował ekonomię, posiada tytuł magistra biznesu i administracji. Przez jakiś czas po studiach pracował jako makler giełdowy, jednak porzucił pracę na rzecz muzyki i dziennikarstwa.
W 1992 roku wspólnie z bratem założył kapelę rockową Di Derre, która odniosła w Norwegii spory sukces. Jo był autorem tekstów oraz wokalistą. Jednocześnie pracował jako dziennikarski wolny strzelec.
W 1997 roku wydał w Norwegii swoją pierwsza powieść zatytułowaną "Człowiek nietoperz". Wymyślona podczas lotu do Australii fabuła trafiła idealnie w gusta czytelników. W kolejnych latach Jo stał się kolekcjonerem nagród literackich w Skandynawii i na świecie, a powieści z Harrym Hole jako głównym bohaterem zyskały sobie wierne grono czytelników.
Jak dotąd Nesbø napisał 9 powieści z serii o policjancie Harrym Hole, kilka książek dla dzieci oraz pozycji nie związanych z cyklem. Jego książki zostały przetłumaczone na ponad 20 języków.