Johan Olsson participe à sept éditions des championnats du monde, de 2005 à 2017. Il obtient huit médailles, quatre individuelles avec deux titres, le cinquante kilomètres en 2013 et le quinze kilomètres en 2015, l'argent du quinze kilomètres en 2013 et le bronze du cinquante en 2015. Il remporte quatre médailles avec le relais quatre fois dix kilomètres, trois d'argent consécutivement de 2011 à 2015, et le bronze en 2017.