Кнут Йоханнесен выигрывал чемпионаты мира в конькобежном многоборье в 1957 и 1964 годах, а чемпионаты Европы в 1959 и 1960 годах.
На Зимних Олимпийских играх 1956 года в Кортина-д'Ампеццо Йоханнесен завоевал серебряную медаль на дистанции 10000 метров. Четыре года спустя, на Зимних Олимпийских играх 1960 года в Скво-Велли он стал олимпийским чемпионом на дистанции 10000 метров и завоевал серебряную медаль на дистанции 5000 метров. На Зимних Олимпийских играх 1964 года в Инсбруке Йоханнесен завоевал золотую олимпийскую медаль на дистанции 5000 метров и бронзовую на дистанции 10000 метров.
Кнут Йоханнесен стал первым конькобежцем, пробежавшим дистанцию 5000 метров быстрее 16 минут.
Кнут Йоханнесен в период с 1955 по 1963 годы восемь раз завоевывал звание чемпиона Норвегии.
В 1960 году Кнут Йоханнсен был назван в Норвегии лучшим спортсменом года.
Кнут Йоханнесен установил четыре мировых рекорда.
Лучшие результаты Кнута Йоханнесена на отдельных дистанциях: