Etudiante à la London's Central School of Music and Drama, Julie Christie débute sa carrière sur les planches londonienne dans les années 50. En 1962, elle apparaît pour la première fois au cinéma dans la comédie policière Crooks anonymous de Ken Annakin, puis enchaîne avec le même réalisateur sur la comédie La Merveilleuse anglaise.

C'est cependant John Schlesinger qui révèle la comédienne, dans Billy le menteur (1963) puis Darling (1965), qui lui vaut l'Oscar de la meilleure actrice. Entre temps, Julie Christie interprète son premier rôle dramatique dans Le Jeune Cassidy de Jack Cardiff (1965). La même année, elle partage avec Omar Sharif l'affiche du mythique Docteur Jivago, adaptation de l'oeuvre de Boris Pasternak par David Lean, avant de tourner sous la direction de François Truffaut dans Fahrenheit 451 en 1966. Héroïne romantique de Loin de la foule déchaînée, qui lui permet de retrouver John Schlesinger en 1967, de Petulia de Richard Lester (1968) et du Messager de Joseph Losey, Julie Christie traverse l'Atlantique en 1971 pour jouer dans John McCabe, sous la direction de Robert Altman. Elle y rencontre Warren Beatty et y gagne une nouvelle nomination à l'Oscar de la meilleure actrice.

Après un détour par le thriller horrifique avec Ne vous retournez pas en 1973, l'actrice retrouve les Etats-Unis et Warren Beatty pour Shampoo en 1975, puis la caméra de Robert Altman pour Nashville (1975). En 1978, c'est cette fois sous la direction de Warren Beatty que Julie Christie tourne Le Ciel peut attendre. Quatre ans plus tard, elle retrouve le cinéma français et joue dans Les Quarantièmes rugissants de Christian de Chalonge et La Mémoire tatouée (1986), après être retournée en Angleterre pour Chaleur et poussiere de James Ivory (1982).

A partir des Coulisses du pouvoir de Sidney Lumet, en 1986, Julie Christie se fait plus rare. Elle apparaît toutefois dans Coeur de dragon et Hamlet en 1996, ou encore dans Neverland (2004), en grand-mère revêche des enfants Llewelyn Davies, qui fournirent au dramaturge J.M. Barrie une bonne partie de la matière de son Peter Pan.

L'actrice mène désormais une carrière plus sage où elle incarne surtout des seconds rôles. Cependant, en 2004, l'actrice apparaît dans deux grandes productions hollywoodiennes : elle rejoint le prestigieux casting du peplum Troie où elle joue Thesis, la mère de Achilles. Puis elle incarne le rôle de Madame Rosmerta, une patronne de bar dans le troisième volet de Harry Potter : Harry Potter et le prisonnier d'Azkaban. Après ces deux grands projets, Julie Christie se tourne vers des oeuvres plus intimistes dont le film d'Isabel Coixet : The Secret life of words.