Η Σκάρλετ Τζοχάνσον γεννήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 1984 στη Νέα Υόρκη. Ο Δανός πατέρας της ήταν εργολάβος στο Μανχάταν, ενώ η μητέρα της ήταν νοικοκυρά και φρόντιζε τη Σκάρλετ και τα αλλά τέσσερα αδέρφια της.
Η οικογένειά της δεν είχε καμία σχέση με τον κόσμο του θεάτρου και του θεάματος και, όπως ήταν φυσικό, η επαγγελματική της εμπλοκή στον χώρο αυτόν αποτέλεσε μεγάλη έκπληξη. Η πρώτη της επαφή με τον κινηματογράφο ήρθε σε ηλικία επτά ετών, όταν πήρε μέρος σε μια τηλεοπτική σειρά. Ήταν πολύ φιλόδοξη και μεγάλη θαυμάστρια των Τζούντι Γκάρλαντ και Ρόζαλιντ Ράσελ.
Στα οκτώ της η μητέρα της της επέτρεψε να παρακολουθεί τα πάντα στην τηλεόραση. Μια από τις πρώτες ταινίες που είδε και η οποία την συνεπήρε ήταν το «The Silence Of The Lambs». Ήταν η περίοδος που η Σκάρλετ άρχισε να επισκέπτεται τις διαφημιστικές εταιρίες και να περνάει από άπειρες οντισιόν. Καθώς οι γονείς της έβλεπαν την αγάπη της για την υποκριτική, την έγραψαν στο Lee Strasberg Theatre Institute for Young People. Τα μαθήματα εκεί τα ολοκλήρωσε στα έντεκά της και αποφάσισε να συνεχίσει τις σπουδές της την άνοιξη του 2002 στο Professional Children's School του Μανχάταν.
Μεγάλωσε με δυσκολίες και η ίδια έχει δηλώσει ότι όταν ήταν μικρή η οικογένειά της ζούσε από τα συσσίτια: «Η οικογένειά μου συντηρούνταν από τα κοινωνικά προγράμματα που μας παρείχαν φαγητό» είχε δηλώσει σε συνέντευξη της, τονίζοντας ότι «στην Αμερική, η πείνα των παιδιών είναι πραγματικό πρόβλημα που συχνά παραβλέπεται, όμως όλοι μαζί μπορούμε να το διορθώσουμε»
Παντρεύτηκε στις 28 Σεπτεμβρίου του 2008 τον Καναδό ηθοποιό Ράιαν Ρέινολντς σε μια τελετή στη Βρετανική Κολομβία του Καναδά. Το ζευγάρι έζησε μαζί για 2 χρόνια στο Λος Άντζελες προτού χωρίσουν τον Δεκέμβριο του 2010.
Τον Νοέμβριο του 2012, η Τζοχάνσον ξεκίνησε να βγαίνει με τον Γάλλο δημοσιογράφο Romain Dauriac, και αρραβωνιάστηκαν τον Σεπτέμβριο του ίδιου έτους. Το ζευγάρι μοίραζε το χρόνο του ανάμεσα στην Νέα Υόρκη και το Παρίσι. Το 2014,η ηθοποιός γέννησε το πρώτο της παιδί, την Ρόουζ Ντόροθι Ντοριάκ. Η Τζοχάνσον και ο Ντοριάκ παντρεύτηκαν τον Οκτώβριο του ίδιου έτους στο Philipsburg. Το διαζύγιο του γάμου τους ανακοινώθηκε τον Σεπτέμβριο του 2017 και επιβεβαιώθηκε τον Δεκέμβριο του 2017 όταν η διάσημη ηθοποιός ήταν σε σχέση με τον Αμερικανό κωμικό και κειμενογράφο δημοφιλούς σατιρικής εκπομπής «Saturday Night Live», Colin Jost.
Η Σκάρλετ Τζοχάνσον αρραβωνιάστηκε τον σύντροφό της Κόλιν Τζοστ στις 19 Μαΐου του 2019 και παντρεύτηκαν τον Οκτώβριο του 2020. Τον Αύγουστο του 2021 γέννησε το δεύτερο της παιδί, τον Κόσμο.
Ακούει περισσότερο τζαζ και τα ονόματα που ξεχωρίζει είναι οι:
MILES DAVIS
NINA SIMONE
CHET BAKER
BILLIE HOLLIDAY
DUKE ELLINGTON
ANITA O'DAY
ROSEMARY CLOONEY
EDITH PIAF
