Родился 27 августа 1908 года около Стоунволла в штате Техас. Окончил школу в Джонсон-Сити и Юго-западный педагогический колледж штата Техас в Сан-Маркосе. Преподавал мастерство полемики и риторики в школе имени Сэма Хьюстона в Хьюстоне.
В 1931 году конгрессмен Р. Клеберг пригласил Линдона Джонсона на должность своего секретаря. В августе 1935 Джонсон был назначен техасским уполномоченным национальной администрации по делам молодежи.
В 1937 он был избран в палату представителей США от 10-го избирательного округа Техаса. Джонсон получил назначения во влиятельные комитеты Конгресса и стал активным поборником Нового курса. В 1941 он начал свою первую кампанию по выборам в Сенат. Несмотря на поддержку Рузвельта, в ходе предварительных выборов Джонсон занял второе место среди 29 претендентов.
Он стал в 1942 году членом комитета палаты представителей по делам военно-морского флота, а в 1947 — членом комитета по вооружённым силам. Участвовал также в работе специального комитета по военной политике и объединённого комитета по атомной энергии.
В 1948 году Джонсон прошёл в Сенат. Там он сблизился с влиятельным демократом Р. Расселом из Джорджии и получил два назначения: в комитет по вооруженным силам и комитет по внешней торговле и торговле между штатами. В 1951 он был избран заместителем лидера, а в 1955 — лидером демократов в Сенате. В 1954 был переизбран в Сенат.
В одном из посланий президента Джонсона Конгрессу говорилось, что каждые 26 минут в США совершается одно изнасилование, каждые 5 минут - одно ограбление, каждую минуту - угон автомашины и каждые 28 секунд - одна кража. Материальные потери государства в результате преступности составляют 27 миллиардов долларов в год.
После убийства Роберта Кеннеди президент Джонсон выступил в Белом доме и привел мрачную статистику убийств в США. Начиная с 1885 года, сказал он, на одного из каждых трех американских президентов совершалось покушение, а один из каждых пяти президентов был убит.
В 1960 Джонсон решил баллотироваться на пост президента от Демократической партии. Его активно поддерживал Гарольд Хант. Джонсон заявил свою кандидатуру 5 июля, за несколько дней до созыва национального конвента партии. В первом туре первичных выборов он потерпел серьёзное поражение, а во втором проиграл Джону Кеннеди и был назначен кандидатом в вице-президенты. После победы Кеннеди на президентских выборах 1960 года Линдон Джонсон вступил в полномочия вице-президента 20 января 1961 г.
22 ноября 1963 года Кеннеди был убит, и с этого дня Джонсон начал исполнение обязанностей президента. Джонсон (ехавший в том же кортеже машин, что и президент) приступил к исполнению обязанностей президента, принеся присягу на борту президентского самолёта № 1, стоявшего на аэродроме Далласа, непосредственно перед вылетом в Вашингтон.
Одной из первых инициатив Джонсона было создание «Великого общества», в котором не будет бедности. Конгресс выделил на эти цели около миллиарда долларов.
В 1964 был принят Акт о гражданских правах, уничтоживший расовую сегрегацию на Юге США. Была учреждена государственная медицинская страховка (Medicare). На президентских выборах 1964 Джонсон был со значительным перевесом избран Президентом США, несмотря на то, что Юг, недовольный отменой сегрегации, впервые за 100 лет голосовал за республиканца — известного «ястреба» холодной войны Барри Голдуотера.
Джонсон повторно вступил в должность в январе 1965, менее чем через 2 года после смерти Кеннеди, поэтому имел право баллотироваться и на следующий срок.
В 1966 году Джонсон добился принятия мер по созданию «учительского корпуса», программы жилищных субсидий нуждающимся семьям, программы «образцовых городов», новых мер борьбы с загрязнением воды и воздуха, программы строительства улучшенных автомагистралей, увеличения выплат по социальному страхованию, новых мер в области медицинской и профессиональной реабилитации.
Однако позже программа создания «Великого общества» была свёрнута в связи с вмешательством США во Вьетнамскую войну.
Во время второго срока Джонсона вновь начали обостряться проблемы, связанные с правами чернокожих американцев. В августе 1965 года в негритянском районе Лос-Анджелеса произошли беспорядки, в результате которых погибло 35 человек. Летом 1967 года произошли крупнейшие выступления афроамериканского населения. В Ньюарке (штат Нью-Джерси) погибли 26 человек, ещё 40 погибли в Детройте. 4 апреля 1968 года был убит лидер движения за гражданские права Мартин Лютер Кинг. После этого в 125 городах, в том числе и в Вашингтоне, начались волнения негритянского населения.
Из-за войны во Вьетнаме к осенним выборам в Конгресс популярность Джонсона значительно упала.
Главным внешнеполитическим событием периода президентства Джонсона стала война во Вьетнаме. США поддерживали правительство Южного Вьетнама в его борьбе с коммунистическими партизанами НФОЮВ, которые, в свою очередь, пользовались поддержкой Северного Вьетнама. В августе 1964 года после двух инцидентов в Тонкинском заливе Джонсон приказал нанести ответные удары с воздуха по Северному Вьетнаму и добился принятия Конгрессом резолюции о поддержке любых действий, которые президент сочтёт необходимыми для «отпора нападению на вооружённые силы США и предотвращения дальнейшей агрессии» в Юго-Восточной Азии.
В 1964 году при поддержке США в Бразилии было свергнуто демократическое правительство Жуана Гуларта.
В 1965 году в рамках провозглашённой «Доктрины Джонсона» были направлены войска в Доминиканскую Республику. Сам Джонсон «оправдал» интервенцию, утверждая, что коммунистические элементы пытались взять под контроль движение мятежников.
Летом 1965 года Джонсон принял решение об увеличении американского контингента во Вьетнаме. Численность американских вооружённых сил во Вьетнаме увеличилась с 20 тысяч при Кеннеди до почти 540 тысяч к концу президентского срока Джонсона.
В июне 1967 года состоялась на высшем уровне встреча президента Джонсона с советским премьером А. Н. Косыгиным в Гласборо (штат Нью-Джерси), проложившая путь к договору 1968 о нераспространении ядерного оружия, заключения которого президент добивался на протяжении трех лет.
23 января КНДР захватила близ своих берегов американское судно-разведчик «Пуэбло» с экипажем из 82 человек. Неделей позже партизаны НФОЮВ при поддержке северовьетнамской армии начали так называемое Тетское наступление, одновременно атаковав многие военные объекты и города Южного Вьетнама. Один из крупнейших городов страны Хюэ был почти полностью захвачен, кроме того, партизанам удалось проникнуть на территорию американского посольства в Сайгоне, что получило широкий резонанс в средствах массовой информации США. Эта атака поставила под серьёзное сомнение доклады американских должностных лиц и военачальников об успехах, якобы достигнутых во Вьетнаме. Генерал Уильям Уэстморленд, командующий американскими войсками во Вьетнаме, запросил о дополнительном направлении туда ещё 206 тысяч солдат.
По причине своей низкой популярности Джонсон не стал выдвигать свою кандидатуру на президентских выборах. Победу на них одержал Ричард Никсон. 20 января 1969 года прошла инаугурация Никсона, после чего Джонсон отбыл на своё ранчо в Техасе. Он ушёл из большой политики, писал мемуары и иногда выступал с лекциями в Университете штата Техас. Умер 22 января 1973 года в родном городе Стоунволл от третьего инфаркта, причиной которого стало длительное курение. Вдова Джонсона Клодиа Алта (известная как «Леди Бёрд») Джонсон скончалась в 2007 году.
В честь Джонсона назван космический центр в Хьюстоне. 27 августа — день рождения Джонсона — в Техасе является выходным днём.