Depois de ser anfitrião de vários programas, como o "The Johnny Carson Show" (1955-56) e o concurso "Who Do You Trust?" (1957-62), foi anfitrião durante três décadas do "The Tonight Show Starring Johnny Carson", na NBC, que o transformaram um ícone norte-americano.

Nesse programa, apresentado anteriormente por Steve Allen e Jack Paar, Carson estreou como anfitrião em novembro de 1962, introduzindo uma nova fórmula, onde misturava monólogos e sketches de comédia às entrevistas dos convidados, muitos deles celebridades. Acrescentou também um conjunto de músicos, ao lado de uma espécie de anunciante dos blocos em que se dividiam o programa, Ed McMahon (outra lenda da televisão norte-americana). Johnny Carson manteve-se no seu posto durante 30 anos, até abandoná-lo em 1992, sendo substituído por Jay Leno, após uma batalha amarga entre este e o colega David Letterman, que parecia ser o seu sucessor, e que após a derrota iria para a rival CBS. Conhecido por um humor inteligente, Carson sobreviveu a várias tentativas de outros canais para tirar seu título de rei dos talk-shows noturnos, experimentando outros formatos e anfitriões. Os telespectadores norte-americanos nunca se cansaram dele: o apresentador retirou-se no topo da popularidade ao abandonar o programa em maio de 1992. Isto deveu-se principalmente à relação estabelecida com os seus telespectadores, à sua vitalidade e a admiração que os próprios convidados nutriam por ele.

Johnny Carson recebeu seis prêmios Emmy. A política ofereceu-lhe muitas possibilidades para criar humor e as suas piadas do presidente Nixon a propósito do caso Watergate são hoje vistas como um dos motivos que levaram à sua queda em 1974. Quando o então governador Bill Clinton foi ridicularizado em julho de 1988 após um discurso na Convenção Democrata, Carson convidou-o para o talk-show, onde Clinton trocou piadas com o apresentador e tocou "Summertime" ao saxofone, restaurando sua popularidade. Entre os milhares de atores, cantores, políticos e outras celebridades que entrevistou, contam-se John Lennon, Paul McCartney, Muhammad Ali, Richard Nixon, Diana Ross, Barbra Streisand e Judy Garland. Os seus últimos convidados foram Bette Midler e Robin Williams, num programa visto por 50 milhões de pessoas.

O programa também enfrentou vários problemas. Em 1967, Carson não compareceu durante semanas, até que a NBC lhe acenasse com um novo contrato. Após novas ameaças em 1980, Carson tornou-se o apresentador mais bem pago na televisão norte-americana e o programa passou dos 90 minutos para uma hora de duração, ao mesmo tempo que Carson aliviou o seu ritmo de trabalho, convidando alguns anfitriões para o substituirem em certos dias, como Joan Rivers, Jerry Lewis e Jay Leno. Aliás, Johnny Carson foi responsável pelo lançamento da carreira de vários comediantes, que tinham a sua grande oportunidade ao aparecer no "Tonigh Show", entre eles Jerry Seinfeld.

A ligação familiar e mesmo íntima que estabeleceu com os telespectadores não impediu que Carson fosse uma pessoa bastante discreta, resguardando de forma quase obsessiva sua vida pessoal, principalmente após as histórias publicadas sobre seus vários divórcios pouco amigáveis, que, não obstante lhe terem diminuído a fortuna, lhe oferecerem imenso material para comédia, principalmente sobre pensões. Com quatro casamentos e três divórcios, um dos seus três filhos morreu em 1991 de acidente rodoviário. Após a sua retirada, optou por manter uma postura discreta, recusando envolver-se em novos projetos profissionais e dando escassas entrevistas. Entretanto, a sua criatividade manifestou-se em alguns textos de humor para a revista "The New Yorker", mantendo assim algum contato com um público que nunca o esqueceu.

Devido à sua fenomenal popularidade, Johnny Carson foi igualmente anfitrião da cerimonia do Oscar durante cinco vezes, nos anos 70 e 80 (1979, 1980, 1981, 1982 e 1984). O apresentador faleceu em sua casa em Malibu, Califórnia, aos 79 anos, em 23 de janeiro de 2005.