Johnson đã ghi hình một cuộc phỏng vấn trên truyền hình dài gần một tiếng với phóng viên Walter Cronkite tại trang trại của ông vào ngày 12 tháng 1 năm 1973, trong đó ông đã nói về những di sản của mình, đặc biệt là liên quan đến phong trào dân quyền. Lúc đó ông vẫn hút thuốc rất nhiều và nói với Cronkite rằng thà rằng trái tim ông "hút thuốc còn hơn là lo lắng".

Mười ngày sau, vào khoảng 3:39 chiều (giờ địa phương). Ngày 22 tháng 1 năm 1973, Johnson bị một cơn đau tim dữ dội trong phòng ngủ. Ông quản lý để gọi điện thoại cho các nhân viên Mật vụ tại trang trại, mọi người thấy ông vẫn cầm điện thoại, bất tỉnh và ngưng thở. Johnson được đưa lên một trong những chiếc máy bay riêng của mình tới San Antonio và được đưa đến Trung tâm y tế quân đội Brooke, nơi bác sĩ tim mạch và đại tá quân đội Tiến sĩ George McGranahan tuyên bố ông đã qua đời khi đến nơi, hưởng thọ 64 tuổi.

Ngay sau cái chết của Johnson, thư ký báo chí Tom Johnson đã gọi điện cho Walter Cronkite tại CBS; Cronkite đang phát sóng trực tiếp với CBS News News vào thời điểm đó, và một báo cáo về Việt Nam đã bị cắt đột ngột trong khi Cronkite vẫn đang trên đường truyền, vì vậy ông có thể phá vỡ tin tức. Cái chết của Johnson xảy ra hai ngày sau lễ nhậm chức lần thứ hai của Richard Nixon, sau 1 năm chiến thắng của Nixon trong cuộc bầu cử năm 1972.