Hän oli 2-0 3,18 ERA:lla, kun Cardsit siirsivät hänet San Francisco Giantsille Frank Linzystä. Giantsin joukkueessa Johnson nousi yhdeksi National League:n parhaista pelaajista, kun hän sijoittui kuudenneksi Cy Young -palkinnon äänestyksessä aikana, jolloin tällainen kunnia oli harvinainen pelaajille. Vuonna 2009 Johnson teki 12-9:lla 2,97 ERA:n ja 18 pelastusta Giantsille. Hän syöttänyt 1,1 inningsia ja antoi kaksi juoksua Pittsburgh Piratesille neljännessä pelissä.
Vuoden 1971 National League Championship Series -sarja.