Setelah menamatkan gelar sarjana Teknik Geologi di ITB pada tahun 1976, ia melanjutkan ke International Institute of Seismology and Earthquake Engineering di Tokyo, Jepang untuk postgraduate diploma pada 1979 dan kemudian meraih gelar M.Sc. untuk bidang Geotechnical Engineering dari Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand pada 1982. Gelar Doktor dalam Ilmu Teknik diraih pada tahun 1990 dari Institut Teknologi Bandung. Atas prestasinya secara akademik maupun manajemen akademik ia dianugerahi "Hall of Fame" oleh Asian Institute of Technology pada tahun 2010. Atas perannya di dalam keteknikan dan pendidikan (tinggi), pada tanggal 1 Oktober 2014, Djoko Santoso dianugerahi gelar Ph.D Kehormatan oleh National United University (NUU) di Taiwan.
Djoko Santoso terpilih sebagai Rektor ITB pada 17 Januari2005. Ia menggantikan Kusmayanto Kadiman berdasarkan Keputusan Majelis Wali Amanat ITB Nomor 001/SK/K01-MWA/2005 tentang Pengangkatan Rektor ITB Periode 2005-2010.[1] Dengan keputusan tersebut, maka nama Djoko Santoso tercatat dalam lintasan sejarah kepemimpinan ITB sebagai rektor keempat belasITB atau rektor ketiga puluh Kampus Ganesha sejak TH Bandung didirikan.[2]
Pada tanggal 29 Januari 2010, posisinya sebagai Rektor ITB digantikan oleh Prof. Akhmaloka, Dipl.Biotech., Ph.D.
Selanjutnya sejak tanggal 15 Juni 2010, Djoko Santoso menjabat sebagai Dirjen Pendidikan Tinggi (Dikti), Kemendikbud menggantikan Fasli Jalal yang menjabat sebagai Wakil Mendiknas.[3] Semasa menjabat sebagai Dirjen Dikti yang bersangkutan diberi tugas memimpin Gugus Tugas Pemerintah untuk Undang-Undang Pendidikan Tinggi yang diundangkan pada tahun 2012, Undang-undang Pendidikan Kedokteran yang diundangkan pada tahun 2013 dan Undang-undang Keinsinyuran yang diundangkan pada tahun 2014.
^"Hari Sabtu pagi, 29 Januari 2005, Prof. Dr. Ir. Djoko Santoso, M.Sc. dilantik sebagai Rektor Institut Teknologi Bandung (ITB) yang baru masa jabatan 2005-2010. Masa jabatan Prof. Dr. Ir. Adang Surahman sebagai rektor sementara ITB berakhir pada hari yang sama."[1]