第一次世界大戦が勃発すると、戦争キャンプの捕虜として抑留され、そこで負傷兵を診る内科医として活動します。彼は起きあがることのできない患者のためにベッドのスプリングを壁に取り付け、寝たままの状態でのリハビリやエクササイズの方法を考えます。この、スプリングをベースとしたエクササイズは後に、マットワークエクササイズとして使用されることになるピラティスの「用具」の土台となりました。
後にアメリカに移住したピラティスは妻のクララとともにニューヨークで初めてのエクササイズスタジオを開設します。当時はダンス・コミュニティーがとても人気のあった時代で、ダンス雑誌に「ニューヨークのダンサーたちは皆、ジョー・ピラティスの教えに啓発されている」と記載されるほど、ダンサーに影響をあたえています。