Helens, 4 kwietnia 1980 r.
Johnston urodził się 18 grudnia 1949 roku w szpitalu Uniwersytetu Chicagowskiego jako syn Thomasa i Alice Johnstonów. Rodzina początkowo mieszkała w Hometown w stanie Illinois, ale wkrótce po jego narodzinach przeprowadziła się do Oak Lawn, gdzie David dorastał razem z siostrą. Ojciec pracował jako inżynier w lokalnym zakładzie, a matka jako redaktorka gazety. David często fotografował dla jej gazety i pisał artykuły do gazetki szkolnej.
Po ukończeniu szkoły średniej rozpoczął studia na University of Illinois Urbana-Champaign. Planował studiować dziennikarstwo, ale zajęcia wprowadzające z geologii tak go zainteresowały, że zmienił kierunek studiów. Jego pierwszym projektem geologicznym była analiza prekambryjskich skał tworzących Upper Peninsula Michiganu, gdzie zbadał pozostałości starego wulkanu: sekwencję zmetamorfizowanych law bazaltowych, gabrowy sill (płaską warstwę zastygłej magmy wciśniętą między warstwy skał) oraz wulkaniczne korzenie w postaci diorytowo-gabrowej intruzji (masy magmy zastygłej pod powierzchnią). To doświadczenie zaszczepiło w nim pasję do wulkanów. Studia ukończył w 1971 roku „z najwyższymi wyróżnieniami”.