Comme beaucoup d'autres avant lui, c'est en montant sur les planches que Julien Baumgartner prend goût à l'actorat. Passant par plusieurs écoles d'art dramatique, comme le prestigieux Cours Florent ou même le Conservatoire Français, le jeune homme s'exerce à son futur métier en interprétant des classiques, tels que ceux de Kafka, Racine et Pinter, avant de monter sa propre pièce en 2000, intitulée "La Gnose".

Puis, après des participations dans des courts et moyens métrages, Sexy boys, sorte d'American Pie à la française, le révèle en 2002 en lui donnant l'occasion d'endosser le rôle de Sébastien, un étudiant timide à la recherche du grand amour. L'année suivante, le comédien fait ses premiers pas à la télévision avec À cause d'un garçon de Fabrice Cazeneuve, pour lequel il devient Vincent, un adolescent sans problèmes dont la vie bascule lorsque son homosexualité est révélée au grand jour. Entre 2003 et 2007, Jean-Louis Lorenzi le fait jouer à quatre reprises en tant qu'Auxence Membling dans son cycle de téléfilms, qui s'étend de la veille de la Première Guerre mondiale à la Libération. D'abord jeune recrue de 18 ans qui trouve l'amour sur le front dans La Tranchée des espoirs, les spectateurs ont le loisir de suivre son parcours à travers Le Bal des Célibataires, Chat Bleu, Chat noir et Épuration.

Par la suite, il fait quelques apparitions dans des séries, dont Les Cordier, juge et flic, Paris Enquêtes Criminelles, et plus tard Les petits meurtres d'Agatha Christie. Mais c'est grâce au film Le Plaisir de chanter, de Ilan Duran Cohen, que l'acteur se fait remarquer par la critique. Le rôle de Julien, un gigolo qui ne laisse pas Marina Foïs indifférente, lui vaut en effet de faire partie des révélations meilleurs espoirs pour les Césars 2009. Ses petits rôles, aux côtés de monstres du cinéma, dans Hello Goodbye et The Tourist, lui permettent de côtoyer successivement sur les plateaux de tournage Fanny Ardant et Gérard Depardieu, puis Johnny Depp et Angelina Jolie.

Dans le thriller Quatre garçons dans la nuit, il se glisse dans la peau d'Alex Guilbet, un des quatre amis rattrapés par la mort non élucidée d'une ancienne camarade de classe, quinze ans plus tôt. Là encore, son talent est remarqué, puisqu'il reçoit le prix d'interprétation masculine du Festival de Luchon en 2010. Par la suite, l'acteur a l'occasion d'interpréter plusieurs rôles titres, dans quelques petites productions : Un Petit bout de France, dans lequel il joue Vincent, engagé par une institut de sondage pour enquêter sur une petite bourgade du Limousin ; le thriller loufoque de Philippe Sisbane Félix et les loups, où il interprète un jeune biologiste qui se voit embrigadé malgré lui dans une organisation criminelle ; et dans le téléfilm biographique Pierre Brossolette, pour lequel il prête ses traits au célèbre intellectuel et résistant français.

À partir de 2014, les spectateurs le retrouvent régulièrement sur France 3 avec Origines, où il campe pendant deux saisons le personnage du Capitaine Arthur de Plessis, un jeune flic plein d'assurance, forcé de faire équipe avec une consultante généalogiste. Puis, avec le départ de Bruno Debrandt de Caïn, une belle opportunité se présente pour Julien Baumgartner, choisi pour reprendre le rôle du flic handicapé, et devenir le nouveau visage de la série de France 2.

Juliette Chiapello