Scarlett Ingrid Johansson nasceu em 22 de novembro de 1984 em Manhattan, Nova York, Nova York. Sua mãe, Melanie Sloan, vem de uma família judia do Bronx e seu pai, Karsten Johansson, é um arquiteto dinamarquês de Copenhagen. Ela tem uma irmã, Vanessa Johansson, que também é atriz, um irmão, Adrian, um irmão gêmeo, Hunter Johansson, nascido três minutos depois dela, e um meio-irmão paterno, Christian. Seu avô era o escritor Ejner Johansson.
Johansson começou a atuar na infância, depois que sua mãe começou a levá-la para testes.Ela fez sua estréia como atriz profissional aos oito anos de idade na produção off-Broadway de "Sophistry" com Ethan Hawke, no Playwrights Horizons de Nova York.Ela faria um teste para comerciais, mas levou a rejeição tão forte que sua mãe começou a limitá-la aos testes de cinema.Estreou no cinema aos nove anos, como filha do personagem de John Ritter na comédia de fantasia North (1994).Após papéis menores em Just Cause (1995), como filha do personagem de Sean Connery e Kate Capshaw, e If Lucy Fell (1996), ela interpretou o papel de Amanda em Manny & Lo (1996).Sua atuação em Manny & Lo lhe rendeu uma indicação para o Independent Spirit Award de melhor protagonista, e críticas positivas, notando-se: "[o filme] cresce em você, em grande parte por causa do charme de...Scarlett Johansson ", enquanto o crítico do San Francisco Chronicle, Mick LaSalle, comentou sobre sua" aura pacífica "e escreveu:" Se ela conseguir atravessar a puberdade com essa aura imperturbada, poderá se tornar uma atriz importante."
Depois de atuar em papéis menores em Fall (1997) e Home Alone 3 (1997), Johansson atraiu atenção amplamente difundida por sua atuação em The Horse Whisperer (1998), dirigido por Robert Redford, onde interpretou Grace MacLean, uma adolescente traumatizada por um acidente de equitação. Ela recebeu uma indicação ao prêmio Chicago Film Critics Association de Atriz Mais Promissora do filme. Em 1999, ela apareceu em My Brother the Pig (1999) e no videoclipe do single de Mandy Moore, "Candy". Embora o filme não tenha sido um sucesso de bilheteria, ela recebeu elogios por seu papel de destaque em Ghost World (2001), creditado com "sensibilidade e talento [que] desmentem sua idade". Ela também participou do drama dark dos Coen Brothers, The Man Who Wasn't There (2001), ao lado de Billy Bob Thornton e Frances McDormand. Ela apareceu na comédia de terror Eight Legged Freaks (2002), com David Arquette e Kari Wuhrer.
Em 2003, ela foi indicada para dois Golden Globe Awards, um para drama (Girl with a Pearl Earring (2003)) e outro para comédia (Lost in Translation (2003)), seu papel de destaque, estrelando ao lado de Bill Murray, e recebendo elogios críticas e um prêmio de melhor atriz no Festival de Cinema de Veneza. Seus papéis no cinema incluem o filme dos irmãos Weitz aclamado pela crítica, In Good Company (2004), bem como estrelou ao lado de John Travolta em Uma Canção de Amor para Bobby Long (2004), que lhe rendeu uma terceira indicação ao Globo de Ouro.
Ela desistiu de Mission: Impossible III (2006) devido a conflitos de agendamento. Seu próximo papel no cinema foi em The Island (2005) ao lado de Ewan McGregor, que recebeu críticas fracas dos críticos norte-americanos. Depois disso, ela apareceu em Match Point de Woody Allen (2005) e foi indicada novamente para o Globo de Ouro. Em maio de 2008, ela lançou seu álbum "Anywhere I Lay My Head", uma coleção de covers de Tom Waits apresentando uma música original. Também naquele ano, ela estrelou The Spirit (2008), de Frank Miller, o filme de Woody Allen, Vicky Cristina Barcelona (2008), e interpretou Mary Boleyn ao lado de Natalie Portman em The Other Boleyn Girl (2008).
Desde então, ela apareceu como parte de um elenco na comédia romântica Ele não está dentro de você (2009), o filme de super-herói de ação Homem de Ferro 2 (2010), a comédia dramática We Bought a Zoo (2011) e estrelou como a rainha do grito original, Janet Leigh, em Hitchcock (2012). Em seguida, ela interpretou sua personagem, Black Widow, nos filmes de ação de sucesso Os Vingadores (2012), Capitão América: O Soldado de Inverno (2014), Vingadores: Idade de Ultron (2015), Capitão América: Guerra Civil (2016), Vingadores: Infinity War (2018), Avengers: Endgame (2019) e Black Widow (2021), e também estrelou o thriller de ação e ficção científica Lucy (2014), sucesso de bilheteria. Com mais de uma década de trabalho já em seu currículo, Scarlett provou ser uma das jovens atrizes mais talentosas de Hollywood. Seus outros papéis principais estão no thriller de ação e ficção científica Ghost in the Shell (2017) e na comédia de humor negro Rough Night (2017).
Scarlett e o ator canadense Ryan Reynolds ficaram noivos em maio de 2008 e se casaram em setembro daquele ano. Em 2010, o casal anunciou sua separação e, posteriormente, divorciado um ano depois. Em 2013, ela ficou noiva do jornalista francês Romain Dauriac, o casal se casou um ano depois. Em janeiro de 2017, o casal anunciou sua separação e, posteriormente, divorciaram-se em março daquele ano. Eles têm uma filha, Rose Dorothy Dauriac (nascida em 2014).