До приезда в НХЛ выступал в шведском клубе «Линчёпинг» между 2000 год и 2005. Юхан Франзен был выбран под 97 номером в третьем раунде драфта в 2004 году, дебютировал в НХЛ в 2006 году. В том сезоне провел 80 матчей набрав 16 очков (12 шайб и 4 передачи). В августе 2006 года заключил трехлетний контракт на сумму 2,9 миллионов долларов. В 2008 году стал лучшим снайпером плей-офф забросив 13 шайб в 16 играх (полуфинал с Даллас Старз он пропустил из-за травмы) вместе с Хенрик Зеттербергом, в тот же сезон Юхан выиграл Кубок Стэнли переиграв в финале Питтсбург Пингвинз. 11 апреля 2009 года подписал одиннадцатилетнее соглашение с клубом на сумму 44 миллиона долларов США.
Франзен выступал за шведскую сборную на этапах Еврохоккейтура (до приезда в НХЛ), а также на мировых первенствах 2005 и 2006 годов, причем в 2006 году завоевал золотую медаль чемпиона мира, проведя на турнире 8 игр и набрав 3 очка (3 передачи). 25 июля 2009 года вошел в список кандидатов на поездку в Ванкувер.