Sezony letnie 1971 i 1972 roku Johnston spędził w w Kolorado, pracując z wulkanologiem przy badaniu dwóch wygasłych kalder. Ta praca stała się punktem wyjścia jego studiów magisterskich na Uniwersytecie Waszyngtońskim w Seattle, gdzie skupił się na oligoceńskim andezytowym kompleksie wulkanicznym Cimarron w zachodnim paśmie San Juan. Rekonstrukcja historii erupcyjnej wygasłych wulkanów przygotowała go do badania wulkanów aktywnych. Pierwszy raz zetknął się z czynnym wulkanem podczas geofizycznych pomiarów wulkanu Augustine na Alasce w 1975 roku. Kiedy w 1976 roku Augustine wszedł w fazę erupcji, Johnston pospiesznie wrócił na Alaskę: badania nad Cimarronem zamknął pracą magisterską, a doktorat poświęcił właśnie wulkanowi Augustine. W rozprawie obronionej w 1978 roku wykazał, że (1) mechanizm depozycji spływów piroklastycznych zmieniał się w czasie wraz ze spadkiem udziału pumeksu w ich materiale, (2) magmy zawierały duże ilości lotnych składników – wody, chloru i siarki – oraz (3) podziemne mieszanie się kwaśnych (felsyckich) magm z mniej lepkimi zasadowymi (mafickimi) mogło wyzwalać erupcje. Na wulkanie Augustine Johnston otarł się o śmierć, gdy przed kolejną erupcją jego zespół utknął na wyspie, bo silny wiatr unieruchomił dwa śmigłowce.