Rok później kandydował do Senatu, jednak przegrał różnicą około 1300 głosów z gubernatorem Teksasu .
Gdy po ataku na Pearl Harbor Stany Zjednoczone przystąpiły do II wojny światowej, Johnson wziął urlop od pracy w Izbie Reprezentantów i wstąpił do Marynarki Wojennej w stopniu porucznika. Początkowo stacjonował z jednostką rezerwy w San Francisco, jednak dzięki protekcji Roosevelta, został skierowany do Nowej Kaledonii. W czerwcu 1942 roku wziął udział w ataku bombowców B-26 na japońską bazę lotniczą Lae. Samolot, który obsługiwał uległ awarii i został kilkakrotnie trafiony, jednak zdołał dotrzeć do bazy w Port Moresby. Miesiąc później Johnson otrzymał medal Srebrnej Gwiazdy od generała Douglasa McArthura. Na wyraźne życzenie prezydenta, wszyscy kongresmeni biorący udział w działaniach wojennych musieli wrócić do pracy w organach władzy ustawodawczej, zatem Johnson po pół roku powrócił do pracy w Izbie Reprezentantów.