Nació el 25 de octubre de 1825 en St. Ulrich, Austria. Hijo primogénito del músico Johann Strauss y hermano de los compositores Josef Strauss y Eduard Strauss. Su nacimiento fue motivo para que su padre se casara con Anna Streim, a la que había dejado embarazada.
Destinado a una profesión técnica por voluntad de su padre, como ocurrió con su hermano Josef, Johann hizo gala del mismo comportamiento indisciplinado y disipado que su padre en el Instituto Politécnico en que se había matriculado. Cuando su padre le escuchó practicar con el violín, le arrebató el instrumento. Al día siguiente, su madre le compró otro violín y habló con un amigo para que pudiera practicar en su casa. A los seis años compuso su primer vals. Siendo aún niño recibe clases del concertista Amon, a quien pagaba ofreciendo sus conocimientos de música para dar clases de piano a los niños vecinos. Más tarde solicita permiso policial para "tocar con una orquesta en establecimientos de hostelería".
En 1844 fundó su primera orquesta, que cinco años después se uniría a la de su padre, tras la muerte de éste. El 15 de octubre debutó con éxito junto a su orquesta en el establecimiento "Dommayer" en el distrito 13, Hietzing. En la época este café era uno de los principales salones de baile de Viena.
Se publican sus primeras composiciones por la editorial Mechetti. Se desencadena una lucha musical entre padre e hijo, ambos ponen todo su empeño en ganarse a los críticos de la prensa. El verano de 1847 la familia se reconcilia. Se dice que en la víspera del santo del padre, le tocó una serenata, con lo que el primero le perdonaría. Cuando su padre murió en septiembre de 1849, se encargó de la orquesta de su progenitor. En los funerales del 11 de octubre haría la primera salida a escena con la orquesta paterna, tocando el réquiem de Mozart. Los músicos, sin embargo, se oponían al joven sucesor con lo que no le quedó más remedio que disolver eventualmente la orquesta y reorganizarla.
Revitalizó el vals ennobleciendo una danza campesina para el entretenimiento de la Corte Real de los Habsburgo. Strauss es sinónimo de vals, una música que representa a la perfección el espíritu alegre y sentimental que presidió la Viena del siglo XIX. Con 28 años disponía de un cuerpo orquestal de 300 instrumentalistas, divididos en varios conjuntos musicales. Tocaban en diferentes establecimientos y salones de baile. Strauss mismo iba de un lugar a otro, a veces dirigiendo en más de 6 estrados durante una sola noche. Compuso alrededor de 500 obras de baile, de las cuales más de 150 corresponden a valses.
La cumbre de su proceso creativo sería sin duda el vals "El Danubio azul". En 1868 el Príncipe de Gales (que sería el rey Eduardo VII más adelante), le invitó a Londres donde ofreció seis conciertos. En 1870 renunció a la dirección de la orquesta cediendo el puesto a sus hermanos Josef y Eduard, con el fin de profundizar su labor en la composición musical. En 1871 presenta "Indigo y los cuarenta ladrones", cuyo título fue cambiado posteriormente a "1001". Tres años más tarde sigue "El murciélago". En 1876 fue invitado a Boston donde ofreció un concierto con motivo del 100 aniversario de la declaración de la independencia.
En 1878 moriría su esposa Jetty, cantante de ópera. Tras un breve matrimonio con otra cantante, Angélica Dietrich, una mujer 25 años menor que él y que lo abandonó con un amigo, se casaría con Adele Deutsche, viuda del hijo de uno de sus amigos, un personaje noble que le animó a dedicarse de nuevo a la opereta. Los resultados fueron "Una noche en Venecia" (1883) y "El barón gitano" (1885). El año 1888 creó el famoso "Vals del emperador". Su última obra, tal vez la más alegre, fue "Sangre vienesa".
Johann Strauss falleció célebre y rico, en Viena, el 3 de junio de 1899.