È la premiata scrittrice inglese del successo globale Mamma Mia!, da lei adattato anche per il grande schermo. Attualmente Catherine lavora in una commissione per il National Theatre.
La carriera di Johnson ha avuto inizio nel 1987 quando il suo primo play, Rag Doll, ha vinto il Bristol Old Vic/HTV Playwrighting Award. Il suo play successivo, Boys Mean Business, le ha meritato il Pearson Writer in Residency al The Bush Theatre, London, e successivamente ha vinto il Pearson Award come Best New Play per Dead Sheep.
Nei dieci anni successivi, Johnson ha continuato a lavorare a teatro con Too Much Too Young (Bristol Old Vic e London Bubble) e Shang-A-Lang (The Bush Theatre e tournée nazionale); inoltre ha scritto il film TV Sin Bin, creando la serie Love in the 21st Century per Channel 4 e ha lavorato nelle serie drammatiche Casualty e Love Hurts.
Nel 1997 la produttrice Judy Craymer ha avvicinato la Johnson per proporle la creazione di un nuovo musical sulle canzoni degli ABBA. Mamma Mia! ha debuttato nella West End nell'aprile del 1999 e da allora ha tenuto la Johnson molto impegnata; l'autrice ha dovuto, fra l'altro, supervisionare la traduzione delle diverse produzioni estere del musical e modificare il testo per la versione nordamericana e australiana.
Mamma Mia! è stato nominato all'Olivier Award a Londra, e ha ottenuto numerose nomination al Tony a Broadway, fra cui quella per la categoria 'Best Book of a Musical'.
I suoi successi più recenti sono stati il play Little Baby Nothing (The Bush Theatre) e Through the Wire, un musical per giovanissimi (National Theatre Connections, Myrtle Theatre).
Johnson si dedica con grande passione alla scoperta di nuovi scrittori insieme al Myrtle Theatre (Bristol) e al Bush Theatre. Fa inoltre parte del comitato per le borse di studio della Pearson e sponsorizza il loro Best Play Award.
Johnson ha due bambini, Huw e Myfi, e vive a Bristol con suo marito Michael.