1825. október 25-én született Bécsben zenészcsaládban, apja, idősebb Johann Strauss a bécsi közönség kedvenc karmestere, az udvari bálok igazgatója, számos népszerű keringő szerzője volt. Johann fia hatévesen már komponált, de apja nem akarta, hogy muzsikus legyen, ezért titokban vett hegedűórákat. Gimnáziumi tanulmányai után banki pályára készült, a bécsi Polytechnikum kereskedelmi szakán tanult.
Miután hűtlenkedő apja végleg otthagyta családját, megélhetésük biztosítása Johannra maradt. Saját zenekart szervezett, s bár apja minden eszközzel igyekezett megakadályozni bemutatkozását, 1844. október 15-én kirobbanó sikerrel debütált a schönbrunni kaszinóban. A vetélkedés éveken át beárnyékolta viszonyukat, egy látszatkibékülés után apja felajánlotta, hogy csatlakozzék az ő együtteséhez, de nemet mondott.
Az 1848-as forradalom is az ellenkező oldalon találta őket: az idősebb Strauss a fennálló rendet fogadta el, míg fia a forradalmárokkal rokonszenvezett. Forradalmi indulót komponált, a Marseillaise előadásáért letartóztatták, és a következő években a cenzúra kitüntetett figyelmét élvezte. Amikor apja 1849-ben skarlátban meghalt, egyesítette a két zenekart. Zenéje iránt olyan gyorsan nőtt az igény, hogy egyre több muzsikust alkalmazott, akik a város különböző pontjain játszottak, ő maga pedig ingázott köztük.
1851-től számos koncertkörutat tett Európában, 1872-ben az Egyesült Államokban is vendégszerepelt – a turné során hatalmas vagyont, százezer akkori dollárt keresett. Megerőltető életmódja kimerültséghez vezetett, de a reklámnak – „Ma Strauss játszik” –– elegetkellett tenni, ezért öccse, Josef helyettesítette őt a pódiumon, aki lojalitásból feladta sikeres építésztervezői pályáját. A hatalom megbocsátotta Johann fiatalkori, 1848-as „félrelépését”: 1863-ban az udvari bálok zeneigazgatójának nevezték ki, és amikor 1870-ben felmentését kérte, Ferenc József-érdemrenddel tüntették ki. Zenekarát testvéreinek, Josefnek és Eduardnak adta át. 1877-ben őt bízták meg a párizsi operabál rendezésével is. Bécs belvárosában hatalmas palotát építtetett, 1884-ben Bécs díszpolgára lett. A keringőkirály 1899. június 3-án halt meg Bécsben tüdőgyulladásban. Halála hírére az egész város gyászba borult, koporsóját díszes halottaskocsin vitték a temetőbe, miközben a zenekar az idős Strauss által komponált Radetzky-indulót játszotta; a sírnál Bécs polgármestere és Gustav Mahler is beszélt.
Strauss műjegyzéke közel ötszáz kompozíciót, köztük 16 operettet tartalmaz. Művei közül a keringők a legjelentősebbek – a műfajt ő emelt a vendéglők világából a koncerttermekbe. Strauss keringői ritmikájuk, választékos dallamviláguk és kitűnő hangszerelésük révén még Bülow, Wagner és Brahms csodálatát is kivívták. Wagner úgy nyilatkozott: „szépségével, finomságával és igazi zenei értékével egyetlen Strauss-keringő éppúgy felülmúlja a külföldről néha nagy nehézségek árán behozott ipari termékeket, amiként a Stephansdom tornya a párizsi boulevardokat szegélyező talmi oszlopokat”, míg Brahms egy alkalommal azt mondta, mindent odaadott volna azért, ha ő írhatja meg a Kék Duna keringőt.
A valcerkirályt Offenbach példája és biztatása késztette színpadi művek írására, amelyek közül a legmaradandóbb a szilveszterkor elmaradhatatlan A denevér, az Egy éj Velencében, A királyné csipkekendője, a Jókai kisregénye nyomán készült A cigánybáró, illetve a Pázmán lovag Dóczy Lajos szövegére. Zeneművei közül polkái, francia négyesei és indulói is maradandóak. Népszerű keringője a Mesél a bécsi erdő, amelytől Ödön von Horváth a színdarabja címét kölcsönözte.
Strauss halála után több sikeres operettet állítottak össze dallamaiból, köztük a Bécsi vért. Zenéje az osztrák császárság polgári jóléten alapuló színes, mulatós stílusát és konszolidált könnyelműségét is képviseli.
A Bécsi Filharmonikusok hagyományosan minden év január 1-jén a Strauss család zenéjére alapozott újévi koncertet adnak. A világ számos országába közvetített hangversenynek elmaradhatatlan darabja a Kék Duna keringő. Az 1867-ben bemutatott mű annak ellenére is a közönség kedvencévé vált, hogy a folyó soha nem volt igazán kék, eredetileg pedig kórusműnek készült az 1866-os königgrätzi vereség után. A mérsékelt sikerű premier után Strauss zenekarra dolgozta át művét, amely az 1867-es párizsi világkiállításon kezdte diadalútját. Öt évvel később a tengerentúlon is népszerű lett, és mára a világűrt is meghódította: Stanley Kubrick felhasználta a 2001: Űrodüsszeia című filmjéhez.
A Kék Duna keringő olyannyira eggyé vált Ausztriával, hogy 1945. április 27-én, a Németországtól való függetlenné váláskor – hivatalos himnusz hiányában – ezt játszották a parlament ülése előtt. A többi közt Strauss zenéje hallható Hitchcock Bécsi keringők című, 1934-ben forgatott játékfilmjében és az egyik Tom és Jerry rajzfilmben. Az osztrák fővárosban a bécsi keringő legnagyobb alakjának egykori lakásában múzeum működik, André Rieu holland hegedűművész pedig 1987-ben nevével zenekart alapított. 2018 óta október 25-én, Johann Strauss és Georges Bizet születésnapján ünneplik az opera világnapját. Strauss életét számtalan film feldolgozta, őt hegedülő valcerkirályként ábrázoló aranyszobra a bécsi városi parkban látható.
