Jej pierwszym filmem były Dzieci i Ryby w reżyserii Jacka Bromskiego w 1996 roku. Następnie Dzień Wielkiej Ryby Andrzeja Barańskiego tego samego roku, później mała rola w Klanie aż wreszcie rola w najgłośniejszym rodzimym filmie 99 roku tj. Ogniem i Mieczem Jerzego Hoffmana. Po udziale w ekranizacji powieści Henryka Sienkiewicza Asia mogła już dowolnie przebierać spośród napływających propozycji filmowych.

Selekcjonowała je bardzo mądrze, czego wynikiem były role wyłącznie w naprawdę wielkich produkcjach jak chociażby Pianista (2002) w reżyserii Andrzeja Wajdy, zdobywcy licznych nagród w tym trzech Oskarów.

W TVP2 można było oglądać jej własny program "Dookoła siebie". To drugi autorski program aktorki, wcześniej prowadziła 10 odcinkowy cykl "Ona czyli ja" w TVN Style.
Jej partnerem życiowym jest aktor Paweł Wilczak. 3 lipca 2008 roku urodziła synów bliźniaków - Jana i Franciszka.

W 2003 roku odebrała nagrodę dla najlepszej aktorki komediowej na IV Festiwalu Dobrego Humoru w Trójmieście, a w 2004 dostała nagrodę „Wiktora” dla najlepszej aktorki za rolę w serialu Kasia i Tomek. Była laureatką konkursu "Z Cinema do Cannes". W 2006 r. odcisnęła swoją dłoń na Bursztynowej Promenadzie Gwiazd podczas Festiwalu Gwiazd w Gdańsku. W 2007 r. została nagrodzona Telekamerą w kategorii Najlepsza Aktorka. tego samego roku otrzymała tytuł "Najpiękniejsza 2006" przyznany przez magazyn "Viva!" oraz "Kobieta Roku Glamour 2006".

Została uznana za "Najlepszą aktorkę w serialu obyczajowym" (Magdy Miłowicz w serialu "Magda M.") i "Najlepsza aktorkę w filmie fabularnym (rola Sygity w filmie "Jasne błękitne okna") na Cieszyńskim Festiwalu Filmowym w 2007 roku. Jej gra Sygity w "Jasnych błękitnych oknach" została doceniona również za granicą. Joanna Brodzik uzyskała za nią nagrodę dla najlepszej aktorki (ex aequo z Beatą Kawką) na Międzynarodowym Festiwalu Filmowym w Madrycie.