Formé à l’Institut des arts de diffusion en Belgique, Joachim Lafosse est récompensé au Festival de Namur pour son court métrage Tribu (2001). Il passe ensuite au format long avec deux films, avant de participer à l’Atelier du Festival de Cannes. Nue propriété (2006) avec Isabelle Huppert, Jérémie Renier et Yannick Renier est un beau huis clos familial, primé à la Mostra de Venise.
Joachim Lafosse traite ensuite avec délicatesse le sujet de l’emprise d’un trentenaire sur un adolescent dans Élève libre, présenté à la Quinzaine des Réalisateurs 2008. Le film est en outre porté par l’interprétation de Jonathan Zaccaï et Yannick Renier et révèle les jeunes Pauline Étienne et Jonas Bloquet.
Joachim Lafosse frappe encore fort avec À perdre la raison (2012), d’après une affaire judiciaire d’infanticide. Le long métrage vaut à Émile Dequenne le prix d’interprétation féminine à la section Un Certain Regard du Festival de Cannes. Elle y partage l’affiche avec Niels Arestrup et Tahar Rahim. L’œuvre est également honorée par quatre Magritte.
Les chevaliers blancs (2015) est primé aux Festival d’Oostende et San Sebastián. Le film, interprété par Vincent Lindon, est inspiré de l’affaire de L’Arche de Zoé. Il obtient un succès critique et public mitigé. Plus réussi est L’économie du couple (2016), avec Bérénice Bejo et Cédric Kahn. Ce drame conjugal écrit en collaboration avec Mazarine Pingeot et deux autres scénaristes est sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs.
Continuer (2018), avec Virginie Éfira et Kacey Mottet-Klein, présenté à Venise, rencontre un moindre écho.
En 2021, Joachim Lafosse réalise Les intranquilles qui est en compétition officielle au Festival de Cannes, puis en 2024 Un silence avec Daniel Auteuil et Emmanuelle Devos qui est présenté au festival de San Sebastian.