W 2003 za występ w sztuce The Lifted Veil został uhonorowany Hamilton Deane Award, a jako Orlando w komedii szekspirowskiej Jak wam się podoba w Peter Hall Company był nominowany do nagrody im. Iana Charlesona dla najlepszego aktora klasycznego poniżej 30 roku życia. Trafił potem na deski Royal National Theatre w spektaklach: Pillars of the Community (2004) jako Johan Torrensen i Every Good Boy Deserves Favour Toma Stopparda (2009) jako Iwanow.
W 2006 związał się z Royal Shakespeare Company występując w przedstawieniu Życie i śmierć króla Jana w roli bękarta. Po występie jako Benedick, przyjaciel Claudio w komedii Wiele hałasu o nic, w maju 2006 krytyk dziennika brytyjskiego „The Financial Times” napisał: „Widziałem Alana Batesa i Matthew Macfadyena, którzy grali szekspirowskiego Benedicka, ale występ Josepha Millsona w nowej produkcji RSC wydaje mi się ostateczny. Elementy dowcipu, gniewu i bezbronności mieszają się w tym aktorze”.
Kreacja hrabiego Raoula de Chagny w produkcji Love Never Dies przyniosła mu w 2011 nagrodę „What’s On Stage Awards” w kategorii najlepszy aktor drugoplanowy w musicalu. W 2010 grał postać hrabiego Raoula de Chagny w produkcji Love Never Dies.