Johnny Cecotto a commencé sa carrière sur deux roues avant de passer aux monoplaces.

Fils d'immigrants italiens, il a commencé à courir sur des motos Honda de 750 cm³ au Venezuela. Il s'inscrit ensuite aux championnats du monde dans les catégories 250 et 350 cm³ avec Yamaha pour la saison 1975. Il remporte deux épreuves en 250 cm³ et quatre en 350 cm³, décrochant ainsi le titre mondial. Il devient ainsi le plus jeune champion de cette catégorie. Il remporte également l'épreuve d'Imola en 750 cm³ puis, l'année suivante, devient le plus jeune vainqueur du Daytona 200. En début de saison 1977, un accident l'élimine de la course au titre, mais il prend sa revanche en 1978 en remportant le titre mondial avec trois victoires.

En 1980, Johnny commence à courir en Formule 2, d'abord avec une March appartenant à Mike Earle, puis, à partir de 1981, il abandonne sa carrière de motocycliste et court avec Minardi. Il termine quatrième lors du BARC 2000, puis rejoint l'écurie officielle March pour le reste de la saison, où il termine sixième à trois reprises. La saison 1982 est encore meilleure : il remporte trois victoires (le BARC 2000, ainsi que les Grands Prix de Pau et d'Enna-Pergusa), et termine vice-champion d'Europe à la fin de la saison, derrière son coéquipier Corrado Fabi. De belles performances qui valent au pilote vénézuélien un volant dans l'équipe de Formule 1 Theodore.

En F1 avec Theodore

Johnny entame donc sa première saison complète en Formule 1 au sein de l'écurie Theodore Racing, dirigée par Mo Nunn. Le Vénézuélien dispose de la Theodore N183 motorisée par le bloc Ford-Cosworth DFV atmosphérique. Au Brésil, sur le circuit de Jacarepaguá, il se qualifie en 19e position et termine la course au 14e rang après une prestation régulière. La deuxième épreuve de l'année, le Grand Prix des Etats-Unis Ouest, disputé sur le circuit urbain de Long Beach, constitue le point culminant de sa saison. Qualifié en 17e position, il profite des nombreux incidents de course et remonte progressivement dans la hiérarchie pour franchir la ligne d'arrivée en sixième position. Il inscrit donc son premier point au championnat dès son deuxième départ en Grand Prix, devenant ainsi le premier Vénézuélien à marquer des points dans l'histoire de la catégorie. Le retour sur les circuits européens met toutefois en lumière les limites structurelles de la Theodore N183 face à la supériorité des moteurs turbocompressés. Ses résultats sont alors très irréguliers. Il se classe onzième en France, puis abandonne à Saint-Marin, avant de subir sa première non-qualification à Monaco. En Belgique, il parvient tout de même à se classer dixième malgré un matériel vieillissant. La période estivale est marquée par une dégradation constante de la compétitivité de l'écurie, handicapée par des moyens financiers limités. Après deux abandons, Johnny échoue à se qualifier en Grande-Bretagne, puis termine onzième en Allemagne. Les difficultés s'accentuent en fin d'été avec deux non-qualifications consécutives en Autriche et aux Pays-Bas. Sa dernière course de la saison a lieu au Grand Prix d'Italie, à Monza, où il se classe douzième. Faute de budget pour terminer le championnat, l'écurie Theodore retire une de ses voitures et Johnny se retrouve sans volant.

Toleman

En 1984, il rejoint l'écurie Toleman Motorsport, où il fait équipe avec le débutant brésilien Ayrton Senna. L'équipe commence le championnat avec le châssis TG183B de l'année précédente, équipé du moteur Hart quatre cylindres turbocompressé. Lors de la première épreuve au Brésil, il se qualifie en 17e position, mais abandonne en raison d'une défaillance du turbocompresseur. En Afrique du Sud, une crevaison met fin à sa course prématurément. Il abandonne de nouveau lors des quatre manches suivantes. Après six courses, Johnny n'a toujours pas vu le drapeau à damier, tandis que son coéquipier se distingue en terminant deuxième à Monaco. Au Grand Prix du Canada, il franchit enfin la ligne d'arrivée en neuvième position. Après une défaillance d'embrayage à Détroit, il abandonne à Dallas à la suite d'une mésentente avec Patrick Tambay. Sa saison s'arrête brutalement en juillet, lors des essais du Grand Prix de Grande-Bretagne à Brands Hatch. Victime d'une perte de contrôle à haute vitesse, il percute violemment le mur de face. Le choc lui cause de multiples fractures graves aux deux jambes. Cet accident met immédiatement un terme à sa saison 1984, et par extension, à sa carrière en Formule 1.

L'après-F1

Après une longue période de convalescence, il se tourne vers les voitures de tourisme pour réorienter sa carrière. Entre 1986 et 1987, il remporte plusieurs victoires dans le championnat européen. En 1988, il participe au championnat DTM avec Mercedes et remporte des victoires sur l'AVUS et sur le Hungaroring. La saison suivante, il rejoint BMW et participe également au championnat italien de voitures de tourisme. Il termine vice-champion du DTM en 1990, derrière Stuck. Il remporte de nombreuses courses dans les championnats allemand et italien, et décroche le titre de STW en 1994 avec quatre victoires. En 1995, il participe également au championnat britannique. En 1996, il est vice-champion italien et dispute des épreuves de voitures de sport avec McLaren, remportant trois courses. En 1997, il termine troisième du STW avec trois victoires, puis remporte le titre en 1998 en remportant cinq courses. De 2001 à 2002, il participe au championnat allemand de V8 Superstar et remporte huit courses ainsi que deux titres. Il participe également aux American Le Mans Series au volant d'une Ferrari 550 Maranello.

Il met ensuite un terme à sa carrière et se consacre à celle de ses deux fils, Johnny Jr. et Jonathan.