Johanna Wokalek estudió en el Max-Reinhardt-Seminar de Viena. En 1998, cuando todavía era una estudiante de arte dramático, debutó en el cine en AIMÉE Y JAGUAR, de Max Färberböck, seguida de la miniserie de tres partes "Der Laden". Tras finalizar sus estudios, permaneció durante tres años en el teatro de Bonn. Desde marzo de 2000 ha sido miembro de la compañía del Burgtheater de Viena, donde apareció en la producción de Luc Bondy de "La gaviota", la producción de Peter Zadek de "Totentanz" y las producciones de Andrea Breth de "Don Carlos", "La gata sobre el tejado de zinc caliente" y "Emilia Galotti".

En 1999, Wokalek fue elegida "Mejor nueva actriz del año" por la revista teatral "Theater heute". Recibió el Premio del Cine Bávaro en 2003, el premio German Film Newcomer Award y, en 2006, el premio Adolf Grimme por su papel protagonista en HIERANKL, de Hans Steinbichler.

En 2005, interpretó a la protagonista femenina de la comedia romántica de Til Schweiger, BARFUSS. Además de RAF FACCIÓN DEL EJÉRCITO ROJO, Johanna Wokalek también protagoniza el film sobre alpinismo de próximo estreno NORDWAND, dirigido por Philipp Stölzl, y el thriller de Christian Frosch, SILENT RESIDENT.

Johanna Wokalek todavía es miembro de la compañía del Burgtheater de Viena, donde aparece actualmente en la obra de William Shakespeare, "La guerra de las rosas". También protagoniza la película de Sönke Wortmann, POPE JOAN, que se rueda en Alemania y Marruecos.