Er war der zweitjüngste Sohn des Herzogs Johann von Schleswig-Holstein-Sonderburg. Als Jugendlicher machte er eine für junge Adlige typische Bildungsreise durch Europa, die ihn nach Holland, England, Frankreich und Italien führte. 1617 beteiligte er sich am Friauler Krieg. Als sein Vater, der erste der sogenannten abgeteilten Herren, 1622 starb, wurde dessen Herzogtum unter den Söhnen aufgeteilt, wodurch fünf weitere, kleinere Herzogtümer entstanden. Joachim Ernst erhielt Schleswig-Holstein-Plön, neben der neuen Residenzstadt Plön gehörten unter anderem auch die aus säkularisiertem Klosterbesitz gebildeten Ämter Ahrensbök und Reinfeld zu seinem Besitz, er erwarb weiterhin in 1637 Kleveez („Clevetz“), in 1638 Pehmen („Pebmen“) und in 1649 Stocksee.[1] In Reinfeld errichtete er eine Ritterakademie, die von 1649 bis 1654 bestand.[2]
Anlässlich seiner Vermählung mit der Prinzessin Dorothea Augusta, einer Tochter Johann Adolfs von Schleswig-Holstein-Gottorf, beauftragte Joachim Ernst 1632 den Abriss der alten Plöner Burg und ließ von 1633 bis 1636 das Plöner Schloss als Residenz und Regierungssitz errichten.