yttern sprang från sin egen halva för att göra en dramatisk motattack mål.
Lionel Ainsworths skott undgick målvakt Owain Fon Williams och hans försvar för att ge Moderwell ledningen.
Iain Vigurs konverterade ett straff för att få Inverness nivå efter Keith Lasley s foul på Ross Draper men Johnson skulle ha sista ordet.
Mark McGhee's Well - som flyttar över St Johnstone till fjärde - kommer att vara säker på en top-halv plats efter ligan splits i två senare denna månad om Partick Thistle misslyckas med att slå Dundee United på tisdag.
Båda sidor kom in i spelet i Highlands utanför baksidan av imponerande segrar och slog bollen runt med tillförsikt tidigt.
De producerade några prydliga förbipasserande drag, men de var till stor del begränsade till området mellan respektive straffboxar med lite kreativitet i den sista tredjedelen.
Det tog 24 minuter innan någon av målvakterna tvingades till handling när Carl Tremarco äntligen fann plats för ett kors från vänster som valde ut Liam Hughes.
Den tidigare Cambridge United Striker lyckades loopa en rubrik på målet men det var en bekväm räddning i slutet för Connor Ripley - som det var bara några minuter senare.
Den här gången var det Miles Storey som gav korset från vänster med Hughes komma över sin markör för att titta på en rubrik som den besökande målvakten tog tacksamt.
Butiken själv borde ha gjort bättre ifrån sig när Morwell åter öppnades nedför samma flank i första hälften stopptid men han kunde bara styra Andrea Mbuyi-Mumombos kors brett från nära håll.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Morwells största hot kom från den enstaka uppsättningen och Stevie Hammells leverans orsakade problem för Inverness försvar men Chris Cadden guidade bollen brett.
Efter en steril öppningstid, gjorde Fon Williams en röra av att samla ett kors och Louis Moult satte upp Ainsworth att lobba i öppningsmålet.
Ledaren höll dock inte länge, eftersom Lasley straffades för att ha slagit Draper och Vigurs gjorde mål mot hans tidigare klubb från 12 yards.
Men Johnson sprang iväg efter en Invernesshörna för att skjuta förbi Fon Williams när tiden tog slut.
Marvin Johnsons vinnare mot Inverness Caledonian Thistle fick en skotsk toppfinish för Motherwell.