El estadounidense hizo tres birdies en los seis últimos hoyos para firmar un 69 bajo par en unas condiciones frías y ventosas, y terminó el recorrido en Las Vegas Country Club con 12 bajo par y 198 golpes.
Eso fue suficiente para dar al ganador del Masters 2020 y del US Open 2016 una victoria sobre sus compatriotas Talor Gooch y Peter Uihlein, con el estadounidense Matthew Wolff, cuarto, con 10 bajo par.
"Es una gran victoria", dijo Johnson. "Sabía que iba a ser duro con las condiciones. Muchos jugadores realmente buenos estaban cerca del liderato, así que sabía que iba a tener que jugar bien si quería ganar".
El inglés Paul Casey, el norirlandés Graeme McDowell y el estadounidense Jason Kokrak compartieron la quinta plaza con 201 golpes, mientras que el español Jon Rahm, vigente campeón del Masters, fue octavo con 202.
Johnson, 24 veces ganador en el PGA Tour, se hizo con su tercer triunfo en la LIV Golf League tras los obtenidos en la serie respaldada por Arabia Saudí en Boston en 2022 y el año pasado en Tulsa, ambos en playoffs.
Johnson respondió a un bogey en el 11 con un birdie en el 13, luego hizo birdie en el par 5 para tomar la delantera en solitario con -11.
Uihlein embocó un putt de birdie de 18 pies en el 17 para igualarle y Gooch, que hizo un doble bogey en el 10 para caer, embocó cuatro birdies de sus últimos seis hoyos para compartir el liderato también.
Esto preparó el escenario para el dramático putt de Johnson en el 17, pero la tensión estaba lejos de terminar.
El golpe de salida de Johnson en el 18 aterrizó en el rough derecho, pero salió disparado y llegó al green a 6 metros de la bandera. Con su putt consiguió el birdie definitivo y logró el título.
"Sabía que iba a ser duro de principio a fin", dijo Johnson. "Hice un birdie en el 17 que me dio una ventaja de un golpe al llegar al 18 y pegué un gran (segundo) golpe en éste, así que sólo tuve que hacer dos putts para ganar".
Smash, capitaneado por el cinco veces ganador de majors Brooks Koepka, ganó el título por equipos del LIV Vegas con 33 bajo par, derrotando al equipo 4Aces de Johnson por siete golpes. Smash tuvo a Gooch, McDowell y Kokrak entre los siete primeros individualmente.