Джонни Кэш родился в семье шотландцев, фермеров Рэя Кэша и Кэрри Кловери Риверс. Через три года семья переехала на северо-восток штата Арканзас в колонию Дайесс по агропрограмме Ф. Рузвельта. Им выделили для обработки почти 20 акров земли для выращивания хлопка и зерновых культур, и маленький Джей-Ар, именно так его звали в семье, с 5 лет работал рядом со своими родителями, братьями и сёстрами в поле.
Окончив школу в 1950 году, он покинул колонию и уехал в Детройт, штат Мичиган, в поисках работы, где устроился на работу на автозавод Pontiac. Немного проработав, завербовался в ВВС США и после подготовки в Техасе, где он познакомился со своей будущей женой Вивиан Либерто, его отправили служить в Германию, в город Ландсберг-ам-Лех.
По окончании военной службы в 1954 году Джон женился на Вивиан, и молодые переехали в Мемфис. Джон поменял много работ, но настойчиво ходил на прослушивания в студию Сэма Филлипса Sun Records. Ему отказывали в сольной записи, и тогда он нашёл единомышленников и создал The Tennessee Three. И хотя их дебютный сингл «Hey Porter» не попал в чарты, Филлипс заключил с ними контракт, и с 1955 года группа активно начала гастролировать и записываться.
Все концерты Кэш начинал со ставшей ритуальной короткой фразы «Здравствуйте. Я — Джонни Кэш». Одними из первых хитов на Sun Records были «Folsom Prison Blues» и «I Walk The Line» — именно они принесли Кэшу общенациональную известность. В 1957 году Кэш перешёл с Sun Records на Columbia Records.
Джонни Кэш был одним из самых успешных исполнителей в истории кантри — у него продано более 50 миллионов копий альбомов. Между тем многие его записи — например «Folsom Prison Blues» — стали классикой пограничного стиля рокабилли.
С начала 1960-х годов у Кэша стала развиваться устойчивая привязанность к наркотикам и алкоголю. В 1968-м году Кэш развёлся со своей первой женой. Многолетняя любовь к Джун Картер, певице из семьи Картеров, кантри-исполнителей, с которой они вместе выступали на концертах и записывали песни, спасла его — он смог перебороть наркотическую зависимость, и через год она наконец-то согласилась стать его женой. В 1968 году Кэш выпустил один из своих самых удачных альбомов — At Folsom Prison, записанный с концерта в тюрьме (следом вышел другой концертный альбом — Johnny Cash At San Quentin, 1969). С 1969 по 1971 годы у Кэша было своё телешоу на канале ABC.
В 1970-е годы Кэш также записал ряд альбомов в стиле госпел и продолжал активно гастролировать, хотя его популярность стала снижаться. В 1981 году состоялось выступление супергруппы ветеранов рокабилли The Survivors в составе Джонни Кэша и его коллег по лейблу Sun Records в 50-е годы Карла Перкинса и Джерри Ли Льюиса, а в 1985 году возникают The Highwaymen (Джонни Кэш, Уэйлон Дженнингс, Вилли Нельсон и Крис Кристофферсон). В 1986 году ветераны Sun Records Кэш, Перкинс, Льюис и Рой Орбисон вернулись в студию Sun и записали совместный альбом Class Of ’55: Memphis Rock and Roll Homecoming. (Любопытно, что первый опыт участия в подобных супергруппах Джонни Кэш получил ещё в декабре 1956 года когда в той же студии Sun принял участие в совместном джем-сейшене с Элвисом Пресли, Карлом Перкинсом и Джерри Ли Льюисом, впоследствии эти записи были выпущены под заголовком The Million Dollars Quartet).
В 24-м эпизоде («Лебединая песня») телесериала «Коломбо» Джонни Кэш играет главную роль убийцы, образ которого во многом схож с его реальным амплуа. Сценаристы сериала не скрывали, что роль писалась специально для него.
В 1990-е годы Кэш познакомился с продюсером Риком Рубином и под его руководством записал 6 сольных альбомов в стиле альт-кантри, вышедших в серии под названием American Recordings в 1994—2010 годы (V-й и VI-й диски серии American были выпущены уже после смерти музыканта). Последним прижизненным хитом Кэша стала кавер-версия «Hurt» Nine Inch Nails. Он также исполнил заключительную композицию на альбоме Zooropa ирландской группы U2.
В 2005 году на экраны вышел художественно-биографический фильм «Переступить черту» об отношениях Кэша (в исполнении Хоакина Феникса) и Джун Картер (Риз Уизерспун). Фильм получил 3 премии «Золотой глобус» и одну премию «Оскар».