Il 9 maggio 2014, il giorno dopo che i Bills scelsero Sammy Watkins nel Draft NFL 2014, Johnson fu scambiato coi San Francisco 49ers per una scelta dei giri intermedi del Draft 2015. Il primo touchdown con la nuova maglia lo segnò nella vittoria della settimana 4 contro i Philadelphia Eagles. La sua unica stagione con la squadra si concluse con 35 ricezioni per 435 yard e 3 touchdown in tredici presenze, una sola delle quali come titolare.