1963 in Castrop-Rauxel geboren, studierte Josef Holtkotte nach dem Abitur in Paderborn und Wien Philosophie und Theologie. 1990 empfing er in Paderborn die Priesterweihe. Es folgten Jahre als Vikar in Verl und Paderborn. Von 1997 bis 2005 war er als Diözesanpräses des Kolpingwerkes Diözesanverband Paderborn tätig, ehe er Pfarrer der Pfarrei St. Jodokus in Bielefeld und Studierendenseelsorger in der ostwestfälischen Stadt wurde. Seit 2012 war Pfarrer Holtkotte mit Sitz in Köln Bundespräses des Kolpingwerkes Deutschland und seit 2014 zugleich Europapräses des Kolpingwerkes Europa. In diesen Ämtern war er Mitglied der Synodalversammlung des Synodalen Weges der katholischen Kirche in Deutschland, der er nun als Weihbischof in Paderborn angehört.
Weihbischof Holtkotte ist im Erzbistum Paderborn Bischofsvikar für gesellschaftliche und soziale Fragen sowie für die Begleitung der Ruhestandsgeistlichen. Zudem engagiert er sich auf überdiözesaner Ebene als Mitglied der Pastoralkommission (Kommission III) sowie der Kommission VI für gesellschaftliche und soziale Fragen der Deutschen Bischofskonferenz. Im März 2023 ist er zum Mitglied der Gemeinsamen Konferenz von Bischofskonferenz (DBK) und Zentralkomitee der deutschen Katholiken (ZdK) berufen worden.