Nathaniel Johnston IV[1] est le fils de Nathaniel Johnston III (1804-1870), négociant, administrateur de chemins de fer, propriétaire de haras, et de Charlotte Sophie Scott (1813-1873)[2],[3].
Il grandit à Bordeaux avant de venir à Paris pour entrer à l'École polytechnique en 1855 puis à l'École des mines dont il est diplômé, comme élève libre, en tant qu'ingénieur civil en 1860. Il retourne ensuite à Bordeaux où il devient un important négociant en vins (propriétaire notamment du château Ducru-Beaucaillou et du château Dauzac). C'est à Dauzac qu'est mis au point le principe de la bouillie bordelaise et il est le premier propriétaire à l'avoir utilisée[4].
En 1865, il épouse en premières noces Lucie Dassier (1841-1876) avec qui il aura cinq enfants. Alors qu'il a 40 ans, son épouse Lucie décède en 1876. Deux ans après, en 1878, il épouse en secondes noces la princesse Marie Caradja (1854-1910) avec qui il aura encore deux enfants. Cette seconde épouse décède quatre ans avant lui en 1910.