Johanna Spyri creció en Hirzel, un pueblo en el cantón de Zúrich en el Zimmerberg sobre el Zürichsee. A los quince años se mudó con su tía a Zúrich, donde asistió a la escuela. En el verano de 1844, fue a un internado en Yverdon durante dos años para aprender francés. Un año después regresó y vivió hasta 1852 en Hirzel. Enseñó a sus hermanos menores y ayudó a su madre con las tareas del hogar.

En 1851, se comprometió con el jurista y editor de Zúrich Bernhard Spyri (1821-1884), quien pertenecía al círculo íntimo de amigos de Richard Wagner en Zúrich. La boda se celebró en 1852 en la Iglesia de Wollishofen. La primera vivienda de la pareja estaba en la Stadelhoferstrasse 22 en el Kleinen Baumwollenhof.

• 
  Johanna con su madre y su hermana menor Meta
• 
  A la edad de 21 años, pintura de su amiga Anna Susanna Fries
• 
  Bernhard Spyri y Johanna Heusser en 1852
• 
  Johanna Spyri
• 
  Con su hijo Bernhard

                                                                                 Primera edición de «Heidi» 

En 1855 nació el único hijo de Spyri, Bernhard Diethelm. Durante el embarazo, Johanna sufrió una profunda depresión, que duró años. En septiembre, la familia se mudó al Hirschengraben 10, a la casa Zum liegenden Hirschli. Tres años después, Bernhard Spyri compró el Bremerhaus en Hirschengraben 6. Tras ser nombrado secretario municipal, la familia se mudó en 1868 al Ayuntamiento en Kratzplatz.

El matrimonio de los Spyris no fue feliz. Spyri encontró consuelo en su profunda amistad con Betsy Meyer, la hermana de Conrad Ferdinand Meyer.

La madre de Spyri estaba relacionada con Johann Wichelhausen de Bremen († 1818); además, a través de su esposo, era amiga del jurista de Bremen Hans Heinrich Spöndlin (1812-1872) y del pastor de la Liebfrauenkirche de Bremen Cornelius Rudolph Vietor (1814-1897). Fue Vietor quien animó a Johanna Spyri a escribir por primera vez. Ella lo visitó en Bremen y Vietor visitó frecuentemente Zúrich; incluso envió a sus hijas a la familia Spyri por un año. Pastor Vietor la impulsó a publicar algunas edificantes narraciones en Bremen a través de las imprentas Hilgerloh y luego C. E. Müller. Su primera narración «Ein Blatt auf Vrony’s Grab» se publicó en Bremen en 1871 y fue un gran éxito. Narra la historia de una mujer maltratada por su esposo alcohólico, que se resigna a su destino rezando, como el pastor le aconsejó. En Bremen siguieron las historias «Nach dem Vaterhaus», «Aus früheren Tagen», «Ihrer keins vergessen» y «Verirrt und gefunden». Las narraciones se publicaron bajo el seudónimo «J.S.» y no tuvieron mucho éxito.​

En 1875, «Frau Stadtschreiber Spyri» fue nombrada en la comisión de supervisión de la escuela secundaria para niñas en Zúrich, donde trabajó hasta 1892.

Su primer libro para niños, «Heimathlos», contenía las historias «Am Silser- und am Gardasee» y «Wie Wiseli’s Weg gefunden wird», publicado en 1878 por F. A. Perthes en Gotha. En el libro no figuraba Johanna Spyri como autora, sino «Von der Verfasserin von ‹Ein Blatt auf Vrony’s Grab›». Por primera vez en la cubierta apareció la nota «Eine Geschichte für Kinder und auch für Solche, welche die Kinder lieb haben», que se encuentra en casi todas las ediciones de Spyri.

Poco antes de Navidad de 1879, también se publicó por F. A. Perthes Heidis Lehr- und Wanderjahre, que fue un gran éxito inmediato y permitió a Johanna Spyri disfrutar de una vida cómoda en su vejez. En 1881 se publicó el segundo volumen Heidi kann brauchen was es gelernt hat. «Heidi» fue traducido a más de 50 idiomas.

El libro ha sido adaptado varias veces al cine. Se debate la afirmación del germanista Peter Büttner (2010) de que Johanna Spyri utilizó la narración «Adelaide, das Mädchen vom Alpengebirge» (1830) de Hermann Adam von Kamp como inspiración para sus libros «Heidi».

• Su esposo Bernhard Spyri (* 21 de septiembre de 1821; † 19 de diciembre de 1884 en Zúrich), hijo de Johann Bernhard Spyri de Amlikon, se convirtió en ciudadano de Hirzel en 1844 y de Zúrich en 1854. Era jurista, abogado y redactor del periódico Eidgenössischen Zeitung. Fue miembro del Consejo Cantonal en dos ocasiones y fue consejero legal de la ciudad de Zúrich de 1859 a 1868.​
• Su hijo Bernhard Diethelm Spyri (* 17 de agosto de 1855 en Zúrich; † 3 de mayo de 1884) estudió derecho en Zúrich, Leipzig y Göttingen. Fue secretario de la Sociedad Comercial de Zúrich y viajó en 1881/1882 a Argentina para visitar a su tío Christian Heusser, el hermano de su madre. Enfermó gravemente y buscó recuperación en 1883/1884 en el Lago Mayor y en Pisa.
• Su sobrina Emilie Kempin-Spyri (1853–1901) fue la primera mujer suiza en obtener un doctorado y una habilitación en derecho en Suiza. Como mujer, no se le permitió ejercer como abogada; se trasladó a Nueva York, donde enseñó en una escuela de derecho para mujeres que ella misma fundó.

• 
  Bernhard Spyri
• 
  Bernhard Diethelm Spyri
• 
  Emilie Kempin-Spyri, aproximadamente 1885

Después de la muerte de su esposo, en abril de 1885, Spyri se mudó por un año al número 48 de la Bahnhofstrasse en Zúrich, en la esquina con la Augustinergasse, y luego a los Escherhäuser en el Zeltweg 9, donde vivió hasta su fallecimiento. Durante sus últimos años, escribió y viajó mucho. Mantuvo un contacto regular de amistad con Conrad Ferdinand Meyer. Cuando enfermó de cáncer en 1901, fue tratada por la primera médica suiza, Marie Heim-Vögtlin.

Spyri fue enterrada en el cementerio Sihlfeld de Zúrich (tumba número PG 81210).​

• 
  Johanna Spyri hacia 1890
• 
  Casa natal en Hirzel
• 
  La casa de Johanna Spyri en Zeltweg
• 
  La tumba de Johanna Spyri en el Cementerio Sihlfeld

No solo es una figura literaria, un personaje de ficción, sino que es la encarnación alegórica de la sociedad suiza pues representa la naturaleza intacta de los Alpes con sus praderas, montañas y paisajes idílicos.

Además de la serie de «Heidi», otros libros de la autora son: Grittli, Jörli, La pequeña salvaje, El lago de los ensueños, Luisita, Sin patria, Sina y Perdido y encontrado.​

En 2023 se dio a conocer que sus archivos habían sido incluidos en el registro documental “Memoria del Mundo” de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco).

1. Léxico Histórico de Suiza (HLS). «Emilie Kempin-Spyri». Léxico Histórico de Suiza (HLS) (en alemán). Consultado el 19 de junio de 2024.
2. Schwarzwälder, Herbert (2003). Das grosse Bremen-Lexikon (2., aktualisierte, überarbeitete und erw. Aufl edición). Edition Temmen. ISBN978-3-86108-693-2.
3. Basel, GGG Stadtbibliothek. «GGG Stadtbibliothek Basel: Buch, Musik, Film, Spiele». GGG Stadtbibliothek Basel (en alto alemán suizo). Consultado el 19 de junio de 2024.
4. Regine Schindler: Johanna Spyri, en busca de huellas.
5. «schriftsteller 39». knerger.de. Consultado el 19 de junio de 2024.
6. «Centenario de la muerte de Johanna Spyri». SWI swissinfo.ch. Consultado el 24 de febrero de 2021.
7. «El mito de «Heidi» sigue vivo en Suiza». SWI swissinfo.ch. Consultado el 24 de febrero de 2021.
8. «La madre de Heidi, Johanna Spyri (1827-1901)». Consultado el 24 de febrero de 2021.
9. «“Heidi” y los archivos de su autora Johanna Spyri entran en el registro documental de la UNESCO». efe. 22 de mayo de 2023. Consultado el 22 de mayo de 2023.