Il primo lavoro di Johnstone fu con Noel Murphy nel 1968, dove ricevette il suo primo credito sull’album Another Round. Entro il 1969, Johnstone si assicurò un lavoro regolare come musicista di sessione, dove iniziò ad esplorare diversi generi musicali e a sperimentare una varietà di strumenti. Nel 1970, quando Lyell Tranter (uno dei due chitarristi del gruppo folk acustico britannico Magna Carta) lasciò la band, Johnstone prese il suo posto come membro. Registrò diversi album con loro a partire dal 1970 su Seasons (1970), e continuò a contribuire a Songs from Wasties Orchard (1971) (dal nome della strada dove viveva a Long Hanborough, Oxfordshire), e un album dal vivo intitolato In Concert.
Durante il suo periodo con i Magna Carta, Johnstone suonò una grande varietà di strumenti tra cui chitarra, mandolino, sitar e dulcimer. In questo periodo attirò anche l’attenzione del produttore Gus Dudgeon – Dudgeon chiese a Johnstone di suonare nell’omonimo album solista di Bernie Taupin del 1971, il che portò ad un incontro con Elton John e, infine, al fatto che Johnstone suonò nell’album di John del 1971 Madman Across the Water, dopo il quale fu invitato ad unirsi alla band di Elton John come membro effettivo. In precedenza, la Elton John Band era composta dallo stesso John, dal bassista Dee Murray e dal batterista Nigel Olsson.
L’album di debutto di Johnstone con Elton John come membro a tempo pieno della sua band fu Honky Chateau, nel quale suonò chitarre elettriche e acustiche, chitarra slide, banjo e mandolino, e cantò anche come corista insieme a Murray e Olsson.
Nel 1972 lavorò con Joan Armatrading e Pam Nestor nel loro album di debutto prodotto da Gus Dudgeon, Whatever’s for Us, suonando la chitarra acustica ed elettrica in diverse tracce e il sitar nella canzone “Visionary Mountains”.
Johnstone pubblicò un album da solista, Smiling Face, nel 1973 attraverso The Rocket Record Company e creò una band di breve durata chiamata China che pubblicò un album omonimo nel 1977.
Anche suonando al fianco di altri artisti come Stevie Nicks, Meat Loaf e Alice Cooper durante la fine degli anni ’70 e l’inizio degli anni ’80, Johnstone non è mai stato molto lontano dai progetti di Elton e, dopo la sua riunione con i compagni di band originali Nigel Olsson e Dee Murray a tempo pieno per il tour “Jump Up” del 1982, raramente è stato assente da un brano di un album o da un tour di Elton John.
Nel 1990, Johnstone collaborò per la prima volta con il paroliere Steve Trudell. Con musica e testi a posto, i due formarono i Warpipes, che includevano i membri passati e presenti della band di Elton John, Nigel Olsson alla batteria, Bob Birch al basso, Guy Babylon alle tastiere, insieme a Billy Trudel come vocalist. Nel 1991, i Warpipes pubblicarono il loro unico album, Holes in the Heavens, con l’etichetta Artful Balance Records. Quando la Artful Balance Records ha chiuso i battenti, questo album è stato ripubblicato su Bridge Recordings. Il titolo dell’album fu cambiato in semplicemente “Warpipes” e la formazione delle canzoni fu leggermente alterata.
Nel 1991, Johnstone produsse Stormy Blue degli Addison Steel in cui suonò la chitarra, il mandolino, il sitar e il banjo, e suonò la voce. Il co-produttore Guy Babylon si unì agli arrangiamenti di tastiera, insieme al batterista Nigel Olsson e Billy Trudell che aggiunsero rispettivamente percussioni e voce.
Nel 1996, Johnstone pubblicò un video di istruzioni per chitarra intitolato Davey Johnstone: Star Licks Master Sessions per Star Licks Productions, in cui suona un’ampia varietà di classici di John, affiancato da Billy Trudel alla voce e Bob Birch al basso.
Nel 1997, mentre era in tour con John, Johnstone e l’allora compagno di band di Elton John ed ex chitarrista degli Hellecasters John Jorgenson trascorsero molto del loro tempo libero creando Crop Circles, un album di strumentazione acustica pubblicato nel 1998.
Il 10 giugno 2009, Johnstone suonò il 2000° show come membro della Elton John Band al SECC di Glasgow, Scozia. Attualmente serve come direttore musicale di John, oltre al suo lavoro di chitarra, suonando insieme a Nigel Olsson e John Mahon; ha anche suonato con Bob Birch prima della morte di Birch nell’agosto 2012.
Nel 2014, ha suonato su “Belle Fleur” e “If You Were My Love” dall’album 24 Karat Gold di Stevie Nicks: Songs from the Vault. Conosceva Nicks da quando ha suonato la chitarra su diverse canzoni del suo album Bella Donna del 1981.
Il 1 ottobre 2019, Johnstone ha eseguito il suo 3000° spettacolo con Elton John nella prima delle due tappe del tour Farewell Yellow Brick Road al SaskTel Centre di Saskatoon, Saskatchewan.