Первую кинороль Флит получила в драме Элиа Казана «К востоку от рая» (East of Eden, 1955), играя Кейт, мать Кэла Траска, за исполнение которого отвечал Джеймс Дин. Этот дебютный перформанс принес актрисе "Оскар" за «лучшую женскую роль второго плана». До 1960-го Джо от случая к случаю снималась в других кинофильмах, включая мелодраму «Татуированная роза» (The Rose Tattoo) и музыкальную драму «Я буду плакать завтра» (I'll Cry Tomorrow). Она сыграла Ма Макдейд в приключенческой комедии «Король и четыре королевы» (The King and Four Queens, 1956) с Кларком Гейблом и получила роль Кейт Фишер в вестерне Джона Стерджеса «Перестрелка в О.К. Коррал» (Gunfight at the O.K. Corral, 1957).
В 1958-м году Флит заработала номинацию на театральную премию "Тони" в категории «Лучший перформанс ведущей актрисы в пьесе» за роль в известной пьесе драматурга Кетти Фрингс «Взгляни на свой дом, ангел» (Look Homeward, Angel) на Бродвее.
Кинографию актрисы добавляет мелодрама «Дикая река» (Wild River, 1960) с Монтгомери Клифтом и телемюзикл Чарльза С. Дубина «Золушка» (Cinderella, 1965) с Джинджер Роджерс и Уолтером Пидженом. Также Джо согласилась на роль Арлетты в криминальной драме «Хладнокровный Люк» (Cool Hand Luke, 1967) и сыграла в драмедии Хи Эвербэка «Я люблю тебя, Элис Б. Токлас!» (I Love You, Alice B. Toklas, 1968).
Джо Ван Флит вышла замуж за Уилльяма Бэйлза в 1946-м, оставаясь его супругой вплоть до его смерти в 1990-м. Сама же актриса скончалась в возрасте 81-го года, 10-го июня 1996-го, в Квинсе, Нью-Йорк, оставив сына Майкла Бэйлза и внука Ардена Рогова-Бэйлза.
Актриса удостоилась именной звезды на Голливудской Аллее Славы за свой вклад в киноиндустрию.