Joanna Radziejewska-Lebrecht przyjechała do Łodzi z rodzinnego Śląska na studia biologiczne. W 1965 r. uzyskała tytuły magistra mikrobiologii, rok później magistra biochemii na ówczesnym Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Łódzkiego. W roku 1965 podjęła pracę na stanowisku asystenta w Zakładzie Mikrobiologii Ogólnej w Instytucie Mikrobiologii i Immunologii UŁ. Włączyła się w badania struktury chemicznej i swoistości antygenowej lipopolisacharydu (LPS, endotoksyna) uropatogennych bakterii Proteus mirabilis. Jej badania koncentrowały się przede wszystkim na analizie chemicznej regionu rdzeniowego LPS tych pałeczek. Współpracowała z Max-Planck-Institut für Immunbiologie we Freiburgu w ówczesnej Republice Federalnej Niemiec, gdzie wyjeżdżała na stypendia i staże. Oprócz wspólnych badań chemicznych LPS P. mirabilis w tym ośrodku, prowadziła tam też badania strukturalne i immunochemiczne innych bakterii, m.in. Coxiella burnetii, Rhodospirillum tenue, Providencia rettgeri, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia enterocolitica. Badania regionu rdzeniowego LPS bakterii z rodzaju Proteus, przede wszystkim mutantów szorstkich (R) tych pałeczek, doprowadziły do wykazania po raz pierwszy obecności kwasów uronowych w tej części LPS. Wyniki prac nad strukturą regionu rdzeniowego LPS pałeczek Proteus były podstawą doktoratu Joanny Radziejewskiej-Lebrecht, obronionego przed 50 laty w roku 1974. Promotorem rozprawy doktorskiej była prof. dr hab. Krystyna Kotełko. Tytuł rozprawy: Badania immunochemiczne struktury części rdzeniowej lipopolisacharydu mutanta R4 szczepu Proteus mirabilis O28. Po doktoracie Radziejewska-Lebrecht kontynuowała badania regionu rdzeniowego lipopolisacharydu bakterii z rodzaju Proteus, ale też włączyła się w badania zespołowe części O-swoistej LPS tych drobnoustrojów.
Pracując na Uniwersytecie Łódzkim, opublikowała 25 prac, większość po angielsku w czasopismach o międzynarodowym zasięgu. Prowadziła zajęcia dydaktyczne z mikrobiologii ogólnej i środowiskowej. Na UŁ wypromowała 19 magistrów biologii o specjalności mikrobiologicznej. Była współautorką książki wydanej przez PWN Ćwiczenia z mikrobiologii. Podręcznik dla szkół wyższych (Warszawa 1971) oraz skryptu Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej. Część II praktyczna (Łódź 1996). W 1994 r. uzyskała na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi UŁ stopień naukowy doktora habilitowanego na podstawie rozprawy Struktura regionu rdzeniowego lipopolisacharydów pałeczek Proteus mirabilis (cykl 7 prac doświadczalnych). W latach 1992–1996 pełniła funkcję wiceprzewodniczącej Oddziału Łódzkiego Polskiego Towarzystwa Mikrobiologów.
W 1997 r. podjęła pracę na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach na stanowisku profesora nadzwyczajnego. O tego roku do przejścia na emeryturę w 2014 r. kierowała Katedrą Mikrobiologii UŚ. Tytuł profesora uzyskała w 2005 r. Na Uniwersytecie Śląskim zorganizowała ze współpracownikami zaplecze badawcze do analiz chemicznych i immunochemicznych antygenów bakteryjnych. Kontynuowała badania LPS bakterii z rodzaju Proteus. Podjęła też badania endotoksyny innych patogenów, m.in. Yersinia enterocolitica i Morganella morganii. Prowadziła też badania immunochemiczne i serologiczne ECA (Enterobacterial Common Antigen) – antygenu wspólnego Y. enterocolitica. Wykorzystując doświadczenia z wcześniejszych prac naukowych, podjęła badania dotyczące zastosowania bakteryjnych polisacharydów powierzchniowych w procesach bioremediacji terenów zdegradowanych przez obecność metali ciężkich. Podjęła współpracę międzynarodową z Uniwersytetem w Helsinkach w Finlandii w zakresie badań ECA Y. enterocolitica, a także z Instytutem Chemii Organicznej Rosyjskiej Akademii Nauk w Moskwie w zakresie badań antygenów O różnych gatunków bakterii Gram-ujemnych, jak również z Forschungszentrum Borstel (Niemcy) w zakresie badań LPS, przede wszystkim jego regionu rdzeniowego.
Ponadto współpracowała z ośrodkami polskimi, w tym z zespołem immunochemicznym Instytutu Mikrobiologii, Biotechnologii i Immunologii UŁ. Łączny dorobek naukowy prof. Radziejewskiej-Lebrecht obejmuje 48 publikacji, a zdecydowana większość jej prac doświadczalnych została wydana w języku angielskim w czasopismach o międzynarodowym zasięgu. Jest też współautorką kilkudziesięciu doniesień na konferencjach międzynarodowych i krajowych. W dorobku Pani Profesor w okresie jej pracy na Uniwersytecie Śląskim jest też jeden rozdział w monografii na temat bakterii z rodzaju Yersinia, jeden rozdział w monografii na temat antybiotykoterapii i jeden rozdział w monografii na temat bioremediacji z wykorzystaniem bakteryjnych egzopolisacharydów oraz trzy książki/skrypty współautorskie dla studentów: Wybrane zagadnienia z fitopatologii, Biotechnologia mikroorganizmów i Manual of biotechnology.
Profesor Joanna Radziejewska-Lebrecht wypromowała dziewięciu doktorów. Była recenzentką dwóch habilitacji oraz jedenastu doktoratów. Na UŚ wypromowała ponad 100 magistrów i 20 licencjatów. Na tej uczelni, na macierzystym wydziale była koordynatorem Programu Erasmus w latach 1998–2012. Prowadziła wykłady m.in. z mikrobiologii ogólnej i środowiskowej oraz z biotechnologii środowiska. Była członkiem Komitetu Mikrobiologii PAN.