In 1932 trok Nunnally Johnson naar Hollywood, in 1933 ging hij bij Fox aan de slag als schrijver van draaiboeken nadat hij had gewerkt als journalist bij de Enquirer Sun in Columbus, de Daily Eagle in Brooklyn en de New Yorkse Herald Tribune maar hij schreef in zijn beginperiode ook korte verhalen voor de Saturday Evening Post.  Sommige ervan werden in 1930 uitgebracht als book zoals 'There Ought to Be a Law' bijvoorbeeld.  Een ander kortverhaal van hem, 'Rough House Rosie' was de basis voor de verfilming ervan in 1927 met ondermeer Clara Bow.

In 1935 werd hij ook filmproducent.  In 1943 richtte hij International Pictures op, later opgeslorpt door Universal.  In de jaren '50 keerde hij terug naar Fox en werkte er zelfs een tijd als regisseur maar het grootste succes in zijn carrière had hij wel als scrhijver.  Zijn beste draaiboeken schreef hij voor John Ford, denk maar aan The Grapes of Wrath waar hij overigens een Oscar-nominatie voor kreeg.

Voor Fritz Lang schreef hij The Woman in the Window maar ook Roxie Hart, een lichtvoetige maar grappige gangster-satire moet zeker vermeld worden.

Nunnally Johnson was getrouwd met actrice Dorris Bowdon.