1999-2014: Początki

W 1999 roku Johnson zadebiutowała w filmie Szaleństwo w Alabamie, gdzie wraz z siostrą Stellą Banderas zagrała córki ich prawdziwej matki, Melanie Griffith. Film został wyreżyserowany przez jej ówczesnego ojczyma, Antonio Banderasa. W 2006 roku została wybrana na Miss Złotego Globu 2006, gdzie służyła jako pierwsza Miss Złotego Globu drugiego pokolenia w historii Globów.

W 2006 roku Johnson podpisała kontrakt z IMG Models. Chociaż aktorstwo jest jej główną pracą, od tego czasu modelowała dla linii dżinsów marki MANGO w 2009 roku i nakręciła kampanię „Rising Star” dla australijskiej marki modowej Wish w 2011 roku.

Odkąd Johnson ukończyła szkołę średnią, brała lekcje aktorstwa z nauczycielem Tomem Todoroffem do 2008 roku. Podpisała kontrakt z William Morris Agency i rozpoczęła swoją karierę aktorską. Wystąpiła w niewielkiej roli Amelii Ritter w nominowanym do Oscara przeboju The Social Network (2010) w reżyserii Davida Finchera. Następnie zagrała niewielką rolę w filmie fantasy Beastly (2011), a potem w dramacie So Yong Kima For Ellen (2012), u boku Paula Dano i Jona Hedera, opowiadającym o zmagającym się z problemami muzyku w trakcie bitwy o opiekę nad dziećmi. W 2012 roku zagrała również w niezależnej komedii Christophera Neila Goats, w której wcieliła się w postać uczennicy szkoły przygotowawczej, w komedii romantycznej Nicholasa Stollera The Five-Year Engagement oraz w komedii 21 Jump Street. Zagrała również główną rolę kobiecą w filmie Chrisa Nelsona Date and Switch napisanym przez Alana Yanga.

W marcu 2012 roku Johnson została obsadzona w roli Kate w serialu komediowym Fox Ben i Kate, oznaczającym jej debiut telewizyjny. Serial został anulowany 25 stycznia 2013 roku po jednym sezonie. Johnson szybko wznowiła swoją karierę filmową, z małą rolą w Need for Speed (2014). W 2013 roku miała rolę jednej z nowo zatrudnionych osób w finałowym odcinku serialu komediowego NBC The Office.

2015-obecnie: Przełom

Przełom w karierze Johnson nastąpił wraz z jej główną rolą jako Anastasia „Ana” Steele w erotycznym dramacie romantycznym film Fifty Shades of Grey, który został wydany w lutym 2015 roku i przyniósł jej międzynarodowe uznanie. Johnson wygrała tę rolę przed Lucy Hale, Felicity Jones, Elizabeth Olsen, Danielle Panabaker i Shailene Woodley. W odpowiedzi na pytania dotyczące jej stanowiska w sprawie praw płci w odniesieniu do jej postaci w serii filmowej Fifty Shades, Johnson stwierdziła: „Jestem dumna z . całkowicie nie zgadzam się z ludźmi, którzy uważają, że Ana jest słaba. Myślę, że ona jest silniejsza niż on. Wszystko, co robi, jest jej wyborem. I jeśli mogę być orędownikiem kobiet, aby robić to, co chcą zrobić ze swoimi ciałami i nie wstydzić się tego, czego chcą, to jestem za tym wszystkim.”

W dniu 15 lutego 2015 r., Johnson pojawiła się na specjalnym 40-leciu Saturday Night Live i gościła SNL w dniu 28 lutego, 2015 roku, co czyni ją drugą córką byłego gospodarza SNL (po Gwyneth Paltrow, której matka Blythe Danner gościła podczas siódmego sezonu programu w 1982 roku), aby gościć program. Również w 2015 roku, ona ponownie połączyła się z jej 21 Jump Street obsady członka Johnny Depp, grając matkę dziecka jego postaci w filmie fabularnym Black Mass. W 2015 roku Johnson wystąpiła w thrillerze Luca Guadagnino A Bigger Splash, u boku Tildy Swinton, Matthiasa Schoenaertsa i Ralpha Fiennesa. Pisząc dla Rolling Stone, Peter Travers stwierdził, że Johnson pokazała, że jej postać „ma na głowie coś więcej niż uwodzicielskie skradanie się”. Według Christy Lemire z RogerEbert.com: „A Bigger Splash pozwala Johnson być zarówno zabawniejszą, jak i bardziej seksowną niż była w Fifty Shades of Grey”. W tym samym roku odbyła się premiera filmu Cymbeline, współczesnej ekranizacji sztuki Williama Szekspira, w której wystąpiła u boku Ethana Hawke’a i Eda Harrisa. Zagrała również główną rolę w komedii z 2016 roku How to Be Single, z Leslie Mann i jej partnerem z Date and Switch, Nicholasem Braunem.

Johnson trenowała taniec, aby przygotować się do Suspirii Luca Guadagnino (2018), nadprzyrodzonego horroru i remake’u filmu Dario Argento z 1977 roku, w którym gra amerykańską tancerkę w Berlinie, która zapisuje się do akademii prowadzonej przez sabat czarownic. David Ehrlich z IndieWire opisał występ Johnson w filmie jako „porywająco nieodżałowany”. Również w 2018 roku zagrała w thrillerze neo-noir Drew Goddarda „Bad Times at the El Royale”, u boku Jeffa Bridgesa, Jona Hamma i Chrisa Hemswortha. W filmie gra hipiskę przebywającą w kurorcie na granicy Kalifornii i Nevady, gdzie krzyżują się życia różnych ludzi z podejrzaną przeszłością. Screen Rant ocenił występ Johnson jako czwarty najlepszy w filmie i stwierdził, że „przynosi powściągliwą, pod powierzchnią moc do swojej roli”.

W 2019 roku Johnson wystąpiła w psychologicznym horrorze, Wounds, naprzeciwko Armie Hammera, w reżyserii Babaka Anvariego, na podstawie powieści grozy The Visible Filth autorstwa Nathana Ballingruda. Film miał swoją światową premierę na Festiwalu Filmowym Sundance 26 stycznia 2019 roku. Następnie wystąpiła w dobrze ocenianym niezależnym filmie przygodowym The Peanut Butter Falcon, naprzeciwko Shia LaBeouf i Bruce’a Derna, który miał swoją światową premierę na South by Southwest 9 marca 2019 roku. Wystąpiła w filmie dramatycznym Our Friend, naprzeciwko Caseya Afflecka i Jasona Segela, w reżyserii Gabrieli Cowperthwaite. Film oparty jest na prawdziwym życiu pary Nicole i Matthew Teague, w obliczu zbliżającej się śmierci Nicole, widzą, jak ich najlepszy przyjaciel wprowadza się do nich, aby im pomóc. Joe Morgenstern z The Wall Street Journal napisał, że „intymność występu pani Johnson jest niezwykła. Jest najmniej asertywną z gwiazd filmowych, a jednak odwaga, rozpacz i wściekłość, które odnajduje w Nicole, podniosą cię na duchu i zakręcą wokół ciebie”. Gary Goldstein z Los Angeles Times stwierdził, że Johnson „imponuje afektowaną rozpiętością – od flirtującej, żywiołowej i uwielbiającej się, po nieustępliwą, rozwścieczoną i zrezygnowaną; to piękny występ”. Mick LaSalle z San Francisco Chronicle pochwalił jej występ, pisząc, że „nie gra Nicole jako jakiejś chwalebnej siły życiowej, ale jako przeciętną 34-letnią kobietę, która dostała najgorszy możliwy do wyobrażenia układ”.

Johnson założyła firmę produkcyjną TeaTime Pictures, wraz z byłym kierownikiem ds. Rozwoju Netflixa Ro Donnelly, aby rozwijać projekty filmowe i telewizyjne. W 2020 roku Johnson zadebiutowała jako reżyserka, współreżyserując (z Cory Bailey) teledysk do utworu „Cry Cry Cry Cry” zespołu Coldplay, w którym wystąpił jej chłopak Chris Martin. Johnson wystąpiła u boku Tracee Ellis Ross w komediodramacie The High Note, który został wydany 29 maja 2020 roku. Jej występ został uznany za „być może jej najlepszy i z pewnością najbardziej uroczy występ” według Chicago Sun Times. Scott Mendelson z Forbes stwierdził, że Johnson i Kelvin Harrison Jr. mają „swobodną, naturalną chemię, a ich powolne sceny tworzą emocjonalny kręgosłup filmu”. Według Richarda Lawsona z Vanity Fair, jeśli film sprawia wrażenie nierównego, to dlatego, że „część z tego jest nadrabiana przez delikatny magnetyzm Johnson, inteligentne cieniowanie, które wnosi nawet do najbardziej przyziemnych scen” oraz że „stała się jedną z bardziej wiarygodnych młodych aktorek pracujących obecnie, zarówno w swoim gustownym wyborze projektów, jak i skupionym, ale niewzruszonym zaangażowaniu, które wnosi do każdego z nich”.

Najbliższe projekty

Następnie wystąpi w filmie The Lost Daughter w reżyserii Maggie Gyllenhaal, opartym na powieści Eleny Ferrante o tym samym tytule, Am I Ok? oraz w filmie Crackpot dla reżyserki Elaine May. Ponadto Johnson podpisała umowę na gwiazdę i produkcję Rodeo Queens, serialu dokumentalnego w reżyserii Carrie Brownstein dla Amazon Studios.

Johnson będzie pełnić funkcję producenta wykonawczego przy kilku filmach TeaTime Pictures, znanej wcześniej jako Silhouette Productions. Wyprodukuje i wystąpi w Forever, Interrupted, w którym zagra młodą wdowę, Unfit, w którym wcieli się w postać Carrie Buck w opartym na faktach dramacie sądowym z lat 20. na podstawie powieści Imbeciles: The Supreme Court, American Eugenics, and the Sterilization of Carrie Buck autorstwa Adama Cohena oraz Queens of the Stoned Age, oparty na artykule Suketu Mehta z GQ. Ponadto, będzie gwiazdą i producentką serialu limitowanego Cult Following.