Im Jahre 1923 trat auch Johanna Melzer der KPD bei und machte schnell im Bezirk für das Ruhrgebiet Karriere. Nach der Machtergreifung Hitlers setze sie ihre politische Arbeit fort und sorgte für die Verbreitung illegaler Schriften. Von Juli bis Dezember 1933 wurde sie erstmals im berüchtigten Dortmunder Polizeigefängnis Steinwache inhaftiert, weil sie öffentlich die Herausgabe der Leiche des Bergarbeiterführers Albert Funk forderte, den die Nazis zuvor ermordet hatten. Seine Beisetzung in Herringen geriet mit über eintausend Trauergästen zu einer letzten großen Demonstration der Arbeiterbewegung in der Region. Im Jahr darauf wurde Johanna Melzer erneut verhaftet und saß wieder in der Steinwache ein. In der Widerstandsbewegung hatte das Gefängnis den Ruf als „Hölle Westdeutschlands“ erlangt. Auch Johanna Melzer durchlitt brutale Folter. Dass sie trotz schwerster Misshandlungen keine Parteigenossen verriet, brachte ihr unter den Mithäftlingen viel Bewunderung und den Beinamen „Eiserne Johanna“ ein. Wegen Hochverrats wurde sie 1935 von einem Gericht zu einer 15-jährigen Zuchthausstrafe verurteilt. Die Alliierten befreiten sie 1945 aus der Haft. Schon im Jahr darauf war Johanna Melzer wieder für die KPD aktiv und gehörte als Abgeordnete dem ersten Landtag von Nordrhein-Westfalen an. Anfang der 1950er Jahre geriet sie ins Visier der bundesrepublikanischen Justiz, weil sie Flugblätter gegen die Re-Militarisierung Westdeutschlands veröffentlicht hatte. In der anti-kommunistischen Hysterie des aufkommenden Kalten Krieges erwirkte die Staatsanwaltschaft einen Haftbefehl gegen Melzer, dem sie sich durch Flucht in die DDR entzog. Dort starb sie am 3. Oktober 1960 im Alter von 56 Jahren an einer Gehirnblutung. 

Ihre Urne wurde nach Herringen überführt und in der Familiengrabstätte der Eheleute Melzer beigesetzt. Auf dem Friedhof erinnert seit ein paar Jahren eine Gedenktafel an die „Eiserne Johanna“. In Dortmund ist der Widerstandskämpferin unweit des früheren Polizeigefängnisses die Johanna-Melzer-Straße gewidmet. Eine Straßenwidmung findet sich auch im Hammer Stadtteil Herringen. Unter Historikern gilt Johanna Melzer als Symbolfigur für den proletarischen Frauenwiderstand im Ruhrgebiet. In Rünthe fand ihre Geschichte den Anfang.