Schon in der Schule entdeckte Johanna Wokalek ihre Leidenschaft für das Theater. Nach ihrem Abitur weist ihr Steckbrief ein Studium am "Max-Reinhardt-Seminar" in Wien auf, zu dessen Absolventen auch Größen wie Daniel Aichinger und Doris Harder gehören. Noch während ihres Studiums verkörperte die Schauspielerin ihre ersten Rollen. Darunter zum Beispiel die der Ilse in dem Film "Aimée und Jaguar", in dem sie an der Seite von Maria Schrader und Juliane Köhler zu sehen ist.
Ihr Debüt am Theater gab Johanna Wokalek unter Regie von Paulus Manker auf den "Wiener Festwochen". Sie spielte in dem Stück "Alma - A Show Biz ans Ende" mit. Anschließend unterschrieb sie ein dreijähriges Engagement mit dem Theater Bonn. Eine ihrer erfolgreichsten Rollen in dieser Zeit war die der Rose Bernd im gleichnamigen Stück von Gerhart Hauptmann. 1999 erhielt sie für diese Rolle den "Alfred-Kerr-Darstellerpreis". Seit diesem Jahr war sie auch wieder am "Wiener Burgtheater" zu sehen, wo sie unter anderem die Titelrollen in berühmten Stücken wie Kleists "Das Käthchen von Heilbronn" und "Emilia Galotti" von Lessing spielte.
Doch auch auf den heimischen Fernsehbildschirmen und Kinoleinwänden ist die Schauspielerin zu Hause. Mehrfach ausgezeichnet wurde sie für ihre Rolle als Lene in dem kritischen Heimatfilm "Hierankl", der familiäre Verfehlungen, Schuld und verwerfliche Lust thematisiert. 2004 folgte die weibliche Hauptrolle in Til Schweigers Film "Barfuß". Einem breiten Publikum wurde Johanna Wokalek dann durch die Rolle der RAF-Terroristin Gudrun Ensslin in "Der Baader Meinhof Komplex" von 2008 bekannt. Ein Jahr später übernahm die Schauspielerin anstelle von Franka Potente die Hauptrolle in Sönke Wortmanns "Die Päpstin".