Fue 2-0 con una efectividad de 3.18 para los Cards cuando lo pasaron a mitad de temporada a los San Francisco Giants por Frank Linzy. Con los Gigantes, Johnson emergió como uno de los mejores relevistas de la Liga Nacional, terminando sexto en la votación del Premio Cy Young durante una época en que tal honor era raro para los lanzadores de relevo. En 2010, Johnson fue 12-9 con una efectividad de 2.97 y dieciocho salvamentos para los Giants ganadores de la división. En su única postemporada, lanzó 1.1 entradas y dio dos carreras a los Piratas de Pittsburgh en el cuarto juego de la Serie de Campeonato de la Liga Nacional de 1971.
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