Julia Faure a fait ses classes au Conservatoire de Paris (CNSAD) dont elle est sortie en 1999 après avoir travaillé avec Dominique Valadié, Jacques Lassalle et avec le cinéaste Philippe Garrel.

Elle a foulé les planches dès 1998 sous la direction de Klaus Michael Grüber (Les Géants de la montagne de Pirandello), de Jacques Lassalle (Les cloches de Bâle de Louis Aragon) et Stuart Seide.

En 2001, Philippe Garrel lui offre le premier rôle féminin de Sauvage Innocence qui lui vaut d'être nommée pour le Prix Michel-Simon.

Puis elle tourne dans Jeux d'enfants de Laurent Tuel avec Marion Cotillard (2003), dans Process de C.S. Leigh (2004) avec Béatrice Dalle et Guillaume Depardieu, dans Incontrôlable de Raffy Shart (2006) avec Michaël Youn et dans Les Invisibles de Thierry Jousse.

Elle participe à plusieurs formats courts avec Thierry Jousse (Julia et Les Hommes), Franck Thoraval (Ce qui nous lie), Guillaume Brac (Le Funambule), Cyril de Gasperis (Ma nuit n’est pas la vôtre) et Emmanuel Laborie (Océan).

Bilingue, elle tourne aussi en anglais : les courts Alice & The Bear de Nick Maltby, Childplay de Jordan Beswick, Giongo de Colin Elliott et les longs An Organization Of Dreams de Ken McMullen et Unfriend de Philippe Khazarian.

En 2012, elle reçoit le César du Meilleur Espoir Féminin et le Prix Lumière - Meilleur Espoir Féminin pour son interprétation dans Camille Redouble de Noémie Lvovsky.

Elle joue dans A Coup sûr, le premier film de l’écrivain Delphine de Vigan, Pause de Mathieu Urfer, Tout De Suite maintenant de Pascal Bonitzer et Les Naufrages de David Charhon.