Дакота Джонсон родилась 4 октября 1989 года в Остине, США в семье актёров Дона Джонсона и Мелани Гриффит. Она является внучкой актрисы Типпи Хедрен. После развода родителей её отчимом стал Антонио Бандерас.

Джонсон училась в «Aspen Community School».

Впервые заинтересовалась модельным бизнесом в 12-ти летнем возрасте, когда она участвовала в фотосессии с другими детьми знаменитостей для журнала Teen Vogue.

В 1999 году она дебютировала небольшой ролью в фильме Женщина без правил, где также сыграла и её сводная сестра Стелла Бандерас. Они сыграли дочерей главной героини, которую сыграла их мать в реальной жизни Мелани Гриффит. Режиссёром фильма был Антонио Бандерас.

В 2006 году она стала Мисс «Золотой глобус», которая присуждается дочери или сыну известного человека.

В 2006 году она подписала контракт с IMG Models. В 2009 году Дакота участвовала в качестве модели для линейки джинсов MANGO.

Сразу по окончании средней школы она подписала контракт с William Morris Agency и начала свою актерскую карьеру. Первым фильмом, в котором она снялась в 2010 году, стал Социальная сеть. Фильм получил восемь номинаций на Оскар, в том числе и за лучший фильм.

В 2012 году она снялась в своем первом сериале, где у неё была главная роль. В 2013 году, когда закончился первый сезон, было решено, что продолжения не будет. В этом же году актриса была задействована в фильме Жажда скорости.

В 2013 году Дакота выбрана на роль Анастейши Стил, экранизации Э Л Джеймс "50 оттенков серого".