Diplômée du Conservatoire national supérieur d'art dramatique en 1999, Julia Faure trouve son premier rôle au cinéma en 2001 dans Sauvage Innocence de Philippe Garrel (lequel dirigeait sa classe au Conservatoire). Dans ce drame où un cinéaste cherche à réaliser un film anti-drogue en hommage à son épouse décédée d'une overdose, Julia campe une jeune actrice dont il va tomber amoureux. Elle joue ensuite la soeur de Marion Cotillard dans le fantastique Jeux d'enfants, puis apparaît dans Process et Les Invisibles.

Au début des années 2010, après avoir pris part à la comédie Incontrôlable, elle joue Louise dans Camille redouble de Noémie Lvovsky. Une prestation pour laquelle elle est nommée pour le César du meilleur espoir féminin en 2013. La comédienne enchaîne ensuite les rôles : elle interprète Agathe, l'escort-girl dans À coup sûr, et la juriste ambitieuse dans Pause. En 2016, elle prend part à la comédie d'aventures Les Naufragés portée par Daniel Auteuil et campe la sœur d'Agathe Bonitzer dans Tout de suite maintenant.

Variant les genres, Julia Faure incarne un personnage secondaire dans Tout nous sépare avec Catherine Deneuve, Diane Kruger et Nekfeu. En 2019, elle collabore avec l'atypique Quentin Dupieux, qui la sollicite pour Le Daim et, trois ans plus tard, pour Fumer fait tousser. Si elle préfère le registre comique, on la voit aussi dans le drame Jour de gloire, où elle campe l’amour d’enfance de Félix Moati, et Coma, où elle joue une youtubeuse mystérieuse. Parallèlement, elle apparaît dans la série Mytho, créée par Anne Berest et Fabrice Gobert.

En 2024, Julia interprète la femme de Pablo Pauly dans Et plus si affinités, aux côtés de Isabelle Carré et Bernard Campan. Olivier Ducray, l'un des deux réalisateurs de ce remake d'un film espagnol (Sentimental), explique : "Ce sont nos producteurs qui nous ont parlé les premiers de Julia et on a tout de suite trouvé l’idée très séduisante. On l’avait vue au théâtre et au cinéma, elle a beaucoup de talent, elle ajoute du glamour et on trouvait qu’elle nous aidait à aller vers une comédie plus « adulte », moins stéréotypée."

En parallèle du cinéma et des séries, Julia Faure est active sur les planches (Qui a peur de Virginia Woolf ?, Croque monsieur), et s'adonne à l'exercice du doublage (elle prête, entre autres, sa voix à Vanessa Kirby dans Mission impossible : Fallout et Dead Reckoning).

Laurent Schenck