Mari K. Johnsen er utdannet ved Kunsthøgskolen i Oslo og Konstfack i Stockholm. Hun debuterte som bokillustratør med tegninger, malerier og kollasjer til Barbie-Nils og pistolproblemet av Kari Tinnen og Vivaldi av Helge Torvund, begge utgitt i 2011. I 2012 illustrerte hun boken Ballongjegeren av Anniken Bjørnes og fanzinen Blue Cabin. Sistnevnte vant sølv i Årets vakreste bøker 2012 i Åpen klasse. Hun har siden hatt en omfattende produksjon som illustratør, også som magasin- og avistegner for blant annet Morgenbladet, og høstet en rekke priser og internasjonal oppmerksomhet for arbeidet sitt.
Mari K. Johnsen bor og arbeider i Oslo. Hun er datter til designeren og grafikeren Augon Johnsen (født 1953) og lillesøsteren til illustratøren Åshild K. Johnsen (født 1978).