Željko Joksimović nació el 20 de abril de 1972 en Belgrado, hijo de padre serbio y madre montenegrina. La mayor parte de su infancia y época escolar las pasó en Valjevo. Con sólo 12 años ganó el premio al Mejor acordeonista de Europa en el Festival de Música de París. Estudio en la Facultad de artes musicales de Belgrado. Su reconocimiento como compositor llega en el Festival Primavera de Belgrado-93, donde su canción ocupó el tercer lugar. En 1995 en el mismo festival ganó el segundo premio del jurado con la canción Aria. y vuelve a ganar como compositor en 1996 y 1997. Su composición Zvone tambure ganó el primer premio en el Festival de Novi Sad.

El éxito que obtiene en 1998 en el Festival Canción del Mediterráneo en Budva con la canción Pesma sirena (Canción a una sirena), con la que obtiene el Premio de interpretación, le permitió presentarse en 1999 a dos prestigiosos festivales internacionales en Bielorrusia, en las ciudades de Mogilev y Vitjebsku, consiguiendo en ambos el primer premio. También a finales de los 90 trabaja ampliamente como compositor para obras de teatro como Mandagra, Ljubinko i Desanka o Rob ljubavi. En 1999 firma con la discográfica City Records, perteneciente a una cadena de televisión, y edita su primer disco, Amalija, que pronto llega a ser el más vendido de la compañía. Sus dos discos siguientes, Vreteno y III, no desmerecen en acogida. En 2003 compone para el cantante normacedonio Toše Proeski el tema Čija Si (De quién eres), con el que gana el primer Festival Beovizija, que a partir del año siguiente se convertirá en la preselección serbia para Eurovisión.

No obstante, su relación directa con el eurofestival, que será fundamental en su carrera, comienza al año siguiente cuando él mismo representa a Serbia-Montenegro con Lane Moje (Mi cervatillo) ganando la segunda posición en la gran final recibiendo 263pts, así como el premio Marcel Bezençon.

Tras su éxito eurovisivo funda su propia productora, Minacord y otra composición suya, Jutro (Mañana), quedará en segunda posición en la preselección de Serbia-Montenegro en la voz de Jelena Tomasevic. También en 2005 compone y canta a dúo con la cantante austriaca Tamee Harrison la canción I Live my Life For You, que obtiene gran éxito, y escribe su primera banda sonora: Ivkova Slava. Su cuarto álbum, IV – Ima nešto u tom što me nećeš, vende más de 800.000 copias.

En 2006 es autor de la canción representante de Bosnia-Herzegovina, Lejla, que, interpretada por el veterano grupo Hara Mata Hari, conseguirá la tercera posición, la mejor de ese país hasta el momento, y Željko consigue el Premio Composeraward 2006 (Mejor Compositor). Dos años más tarde, en 2008, conseguirá el sexto lugar en Belgrado con su canción Oro, interpretada de nuevo por Jelena Tomasevic. En ese misma ocasión el propio Željko será el presentador del certamen, siendo el único caso de toda su historia en el que el presentador ha sido autor de una de las canciones.

Gana también dos veces como compositor en el Festival Sunčane skale con Kao mlijeko interpretado por Romana y con Da l’ ona zna en la voz de Milena Vučić, otra de sus cantantes fetiche. Pero él no deja de trabajar como cantante: en 2007 y 2010 dio dos conciertos multitudinarios, el primero ante 18.000 personas en la Arena de Belgrado y el segundo ante 40.000 espectadores en el estadio Asim Ferhatović Hase en Sarajevo. En 2009 edita su quinto álbum, Ljubavi, al que sigue otro Cd grabado en vivo en la gira de promoción del anterior.

En 2012 representó de nuevo a su país en Bakú, consiguiendo el tercer puesto con Nije ljubav stvar y recibiendo 214pts.

Tras esta nueva experiencia eurovisiva, publicó el single Ludak kao ja (2013). Desde Octubre de 2013 es jurado del X Factor Adria, en su primera edición fue el mentor del eurovisivo Daniel Kamajkoski. Daniel acabó ganado esa edición y junto a Željko publicó la canción Skopje Beograd. En 2014 realizó un dueto con el eurovisivo Tony Cetinski en la canción Zabluda. El 18 de Febrero de 2015 se anunció que Željko era el compositor de Adio, el tema con el cual Knez representó a Montenegro en el Festival de Eurovisión de 2015 y con el que concedió al país balcánico su mejor posición hasta el momento, una 13ª plaza en la final.

En 2015, lanzó su séptimo álbum, que contenía 14 canciones aparte de Ludak kao ja y Zabluda. En diciembre de 2016 presentó su nuevo proyecto llamado Dva sveta (Dos mundos), en el que versionó algunas de las canciones más famosas del pop, rock y folk, así como varias propias. En julio de 2017, lanzó la canción Milimetar (Milímetro). Los años siguientes también trajeron nueva música de Željko, entre la que se encuentra una colaboración con Emina Jahović. En noviembre de 2018, Željko dio un concierto en Arena de la Ciudad de Zenica, después de unos años alejado de los escenarios. Un mes más tarde volvió a actuar, esta vez en el centro internacional de congresos Sava Centar. El 9 de agosto de 2019, Joksimović clausuró el festival de verano de Zenica con una actuación pública gratuita de dos horas en la plaza principal de la ciudad.

A lo largo de su carrera ha compuesto también para teatro, cine y televisión. Ha colaborado con infinidad de artistas, en los que se puede nombrar además de los ya mencionados al eurovisivo Dino Merlin, Svetlana Slavković, Haris Džinović, Nava Medina, Halid Bešlić, Eleftheria Arvanitaki, Lepa Brena o Saša Kapor. Actualmente sigue realizando conciertos por toda la zona de la antigua Yugoslavia donde goza de gran popularidad.

Željko Joksimović sabe tocar doce instrumentos, habla seis idiomas y es licenciado tanto en Filología eslava como en Pedagogía de la música. En enero de 2012 se casó con Jovana Jankovic, la que fue con él co-presentadora en Eurovisión 2008. Tiene una hija, Mina, de su primer matrimonio y que sigue la dinastía Joksimovic ya que también estudió música. Juntos sacaron en 2021 la canción Ljubav je… (El amor es…).