Valmistuttuaan Johnson aloitti sisätautien ja sydän- ja verisuonilääketieteen erikoistumisjakson Brigham and Women’s Hospitalissa, jossa hän päätti erikoistua kardiologiaan. Vuonna 1990 hänestä tuli ensimmäinen afroamerikkalainen, joka toimi sairaalan johtavana apulaislääkärinä.
Johnson työskenteli sairaalan sydämensiirtoyksikössä ja toimi laadunhallintapalvelujen johtajana. Naisten terveysosaston päällikkönä hän keskittyi naisten kardiologisen hoidon saatavuuteen ja laatuun. Johnson on myös keskittänyt suuren osan työstään afroamerikkalaisten naisten valistamiseen ja voimaannuttamiseen, sillä heillä on 50 prosenttia suurempi todennäköisyys kuolla sydän- ja verisuonitauteihin kuin valkoisilla naisilla.
Johnson on ollut tärkeä ääni, kun on esitetty, että miehet ja naiset eroavat toisistaan solutasolla. Solujen eroista johtuen monet sairaudet ilmenevät miehillä ja naisilla eri tavoin. Tällä on merkittäviä vaikutuksia tutkimukseen, hoitoon ja potilaiden hoitoon. Johnson oli pääkirjoittaja kirjassa ”Sex-Specific Medical Research: Why Women’s Health Can’t Wait” (2014), Mary Horrigan Connors Center for Women’s Health & Gender Biology at Brigham and Women’s Hospital.
”… miehet ja naiset kokevat sairaudet eri tavoin, ja tässä raportissa tarkastellaan lähemmin neljää sairautta, joissa tämä pätee erityisesti: sydän- ja verisuonitauteja, keuhkosyöpää, masennusta ja Alzheimerin tautia. Viimeiset kaksi vuosikymmentä ovat osoittaneet, että sukupuolten välisiä eroja on olemassa, ja lisäksi ne ovat tuottaneet tieteellistä edistystä, joka parantaa kykyämme selvittää, miksi näitä eroja esiintyy ja miten voisimme mukauttaa ennaltaehkäisy-, havaitsemis- ja hoitostrategioita niin naisten kuin miestenkin hyödyksi. Siksi näiden erojen huomiotta jättäminen haastaa tieteen ja lääketieteen laadun ja rehellisyyden.”
Traditionaalisesti lääkkeiden ja muiden hoitojen tutkimuksissa ja kliinisissä kokeissa on testattu miehiä, ei naisia. Naisten testaamisen puute yhdistettynä sukupuolten välisiin eroihin on merkinnyt sitä, että naiset kärsivät paljon todennäköisemmin kielteisistä sivuvaikutuksista ja eroista vasteissa annoksiin, kun lääkkeitä saatetaan markkinoille. Vuonna 1993 annetussa National Institutes of Health Revitalization Act -laissa edellytettiin, että naiset ja vähemmistöt ovat edustettuina kaikissa NIH:n rahoittamissa tutkimuksissa. Sen tuloksena tehdyt kahdenkymmenen vuoden tutkimukset ovat tukeneet ajatusta siitä, että joissakin sairauksissa esiintyy merkittäviä sukupuolten välisiä eroja.
Johnson väittää lisäksi, että miehiä ja naisia olisi testattava erillisissä tutkimuskokeissa. Yhdistämällä miehistä ja naisista saadut tiedot ikään kuin ne olisivat yksi populaatio, saatetaan saada tuloksia, joita ei voida soveltaa kumpaankaan sukupuoleen. Tutkimukset ovat esimerkiksi johtaneet suosituksiin, joiden mukaan naisten tulisi ottaa Ambien-unilääkkeen annoksia, jotka ovat puolet miehille suositellusta annoksesta. Johnsonin ja muiden työn tuloksena National Institutes of Health (NIH) antoi vuonna 2014 uudet määräykset, joissa edellytetään, että prekliinisessä tutkimuksessa on otettava huomioon sukupuolen ja sukupuolen huomioon ottaminen, jotta ”voidaan varmistaa, että Yhdysvaltojen terveyttä palvellaan tukemalla tieteenalaa, joka täyttää korkeimmat tiukkuusvaatimukset”.