Fu il padre, nato in Friuli e che era stato campione nazionale del Venezuela, a comprare a Cecotto la prima moto con la quale cominciò a gareggiare per poi venire notato dall'importatore venezuelano della Yamaha che l'avrebbe condotto al Campionato Mondiale, dove ha vinto il titolo della "350" nel 1975 e della "750" nel 1978, risultando in entrambe le classi il più giovane pilota nella storia del motociclismo sportivo a conquistare i rispettivi titoli iridati.
Nel 1981 passa alle quattro ruote con la Minardi in Formula 2, e nella stagione seguente arriva secondo nel Campionato Europeo con la March. Il debutto in Formula 1 avviene nel 1983 con la poca competitiva squadra Theodore prima di passare nel 1984 alla Toleman insieme a Ayrton Senna ma rimane vittima di un grave incidente durante le prove del Gran Premio di Gran Bretagna in cui si spezza le gambe, interrompendo così la carriera nella massima formula.
Cecotto ha poi continuato a gareggiare nelle Gran Turismo, vincendo il campionato italiano nel 1989 quello tedesco nel 1994 e 1998 sempre al volante di una BMW.
Nel 1975 alle 200 Miglia di Daytona Cecotto e il protagonista della più grande e spettacolare rimonta nella storia del motociclismo in sella alla Yamaha TZ750. Il giovane pilota partì per ultimo e fini al terzo posto davanti al pluricampione Giacomo Agostini compiendo ben 74 sorpassi anche grazie ai rifornimenti. Con quella gara Cecotto si mise in evidenza sulla scena internazionale partecipando poi anche nel campionato mondiale delle "250" e "350" .
Il figlio, Johnny Cecotto Jr., ha intrapreso anche lui la carriera da pilota automobilistico professionista.