Вырос в йоркширской деревне Гардгрейв в большой и очень религиозной семье. Когда мальчику исполнилось три года, родители расстались, поэтому в дальнейшем Джулиана (и пятерых его братьев) воспитывала мать. Судьбоносным для Джулиана Сэндса моментом стал поход на спектакль «Ричард III», главную роль в котором исполнил сам Лоренс Оливье. Вскоре Джулиан Сэндс сумел выиграть гранд и стипендию на обучение в общественной школе Хэмпшира, а затем и в драматической школе. Чуть позже будущий актер обучался в лондонской школе драматического искусства и речи (Central School of Speech and Drama in London). Сразу после окончания обучения Джулиан Сэндс стал актером театра.
Кинокарьера Джулиана Сэндса началась с второстепенных персонажей. Первая заметная работа — роль фотографа в картине режиссера Ролана Жоффе под названием «Поля смерти». Но по-настоящему известным Julian Sands стал после исполнения роли Джорджа Эмерсона в киноленте 1985 года «Комната с видом» (режиссер Джеймс Айвор). Сразу после успеха Джулиан перебрался в Голливуд.
В конце 1980-х — начале 1990-х Джулиан Сэндс сыграл еще нескольких заметных киноролей в хоррорах. Среди фильмов тех лет особого упоминания заслуживают «Чернокнижник» (1989 год), «И свет во тьме светит» (1990 год), «Обед нагишом» (1991 год), «Экспромт» (1991 год), «Убийство в лунном свете» (1989 год), «Мужья и любовники» (1991 год), «Елена в ящике» (1993 год), «Легенда о вампире» (1992 год).
В 1994 году Сэндс начал сотрудничество с британским кинорежиссером Майклом Фиггисом, результатом совместной работы стали фильмы «Версия Браунинга», «Свидание на одну ночь», «Покидая Лас-Вегас», «Отель» и «Таймкод».
Среди популярных в 2000-х картин с участием Джулиана стоит отметить фильм «Преследователь Тоби Джагга».