2001 spielte Johnson an der Seite von Sean Bean in Tom & Thomas die Doppelrolle der Zwillingsbrüder, 2003 in Shanghai Knights die Rolle des Charlie Chaplin neben Jackie Chan und Owen Wilson. Ein Jahr zuvor hatte er eine Rolle in Die Bibel – Die Apokalypse. 2006 übernahm er die Rolle des jungen Eisenheim in Der Illusionist.
Er wurde 2005 durch die Rolle als Prosper in Herr der Diebe (Thief Lord) bekannt. Vom 8. November bis zum 13. Dezember 2007 war er inEngland in der Teenieserie Nearly Famous als Owen Stephens, ein talentierter Musiker, zu sehen, Ende August 2008 in der TeeniekomödieFrontalknutschen als Robbie und 2010 im Film Kick-Ass.
In Nowhere Boy, einer 2009 produzierten Filmbiografie, verkörpert Johnson den jungen John Lennon.
Johnson sorgte vor allem im Oktober 2009 mit seinem Privatleben in Großbritannien für Schlagzeilen, als der 19-jährige bei der Premiere des John-Lennon-Films bekanntgab, dass er mit der bereits 42-jährigen Regisseurin des Films, Sam Taylor-Wood, verlobt sei. Die beiden planen bereits die Hochzeit. Anfang des Jahres 2010 teilten Johnson und Taylor-Wood der Zeitschrift Daily Mail mit, dass sie ein Kind erwarteten.Seit dem 7. Juli 2010 sind Johnson und Taylor-Wood Eltern ihrer gemeinsamen Tochter Wylda Rae. Taylor-Wood hat bereits zwei Töchter aus einer früheren Ehe. 2011 spielte Aaron Johnson die Hauptrolle im R.E.M.-Video "ÜBerlin", bei dem Sam Taylor-Wood Regie führte.
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