Il avait déjà commencé à écrire, mais c'est en Grèce où ils étaient partis vivre (sur l'île de Lesbos et en Crète) qu'il écrit son premier roman publié, Dreamside. Un voyage à Jérusalem lui inspire le roman Requiem.
Son fantastique inspiré et subtil en fait l'un des auteurs anglais les plus appréciés du genre. Cinq de ses romans ont été lauréats du prix British Fantasy. The Facts of Life a reçu le prix World Fantasy et Les Nuits de Leningrad a remporté le grand prix de l'Imaginaire 2003, catégorie « Nouvelle étrangère ». La plupart de ses romans sont traduits en plusieurs langues.
Il a coécrit les textes de cinq chansons de The Big Machine, quatrième album studio de la chanteuse française Émilie Simon : Fools Like Us, Rainbow, The Way I See You, Nothing To Do With You et This Is Your World.
Sous le pseudonyme de William Heaney, Joyce a publié en 2008 le roman Memoirs of a Master Forger, sorti en France en 2009 sous le titre Mémoires d'un maître faussaire. La véritable identité de l'auteur étant maintenant dévoilée, le roman sera republié fin 2009 sous la signature de Joyce et sous le titre How to Make Friends with Demons.
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