Родилась 3 декабря 1960 в Фейетвилле, США. Ее отец работал военным судьей, а мать была занята на социальной работе психиатром. Ее настоящее имя - Джули Анна Смит. Детство будущей актрисы прошло в переездах, она сменила несколько школ. В конце концов, ее семья обосновалась в Бостоне, где Джули поступила в «Школу искусств Бостонского университета», окончив которую в 1983-м, перебралась жить в Нью-Йорк. Там же при регистрации в Гильдии актеров, она узнала, что ее имя уже занято во всех вариациях, ввиду популярности фамилии Смит, так что для псевдонима она объединила два своих имени в одно, а в качестве фамилии взяла второе имя отца.
Во время жизни в Нью-Йорке Джулианна, подрабатывая официанткой в ресторанах, играла на Бродвее, также ей удалось получить роль в телесериале «Как вращается мир», за работу в котором она даже получила награду Daytime Emmy Award. В тот период в Америке снималось достаточно много сериалов и Джулианне удалось поучаствовать в нескольких из них. На большом экране она впервые появилась в 1990-м в картине «Сказки с темной стороны», после чего ее стали часто приглашать на второстепенные роли. Так, после роли в фильме «Беглец» ее приметил сам Стивен Спилберг и позже без прослушивания предложил роль в очередной части «Парка Юрского периода». Но еще перед этим она сыграла в высоко оцененной критиками ленте «Короткий монтаж», которая удостоилась специального приза на церемонии вручения премии «Золотой глобус». Также Мур играет в ряде других фильмов, таких как «Ваня с 42-й улицы», «Спасение», «Девять месяцев», «Наемные убийцы». Затем приходит большой успех вместе с выходом фильма Спилберга «Парк Юрского периода 2: Затерянный мир», за роль в котором Джулианну не представили к каким-либо наградам. Зато после участия в ленте о порноиндустрии «Ночь в стиле буги» малоизвестного на тот момент режиссера Пола Томаса Андерсона, она была номинирована сразу же и на премию «Оскар», и на «Золотой глобус». Вскоре Джулианна исполняет роль в картине братьев Коэнов «Большой Лебовски». Но наиболее плодотворным становится 1999-й год, когда выходят сразу пять фильмов с участием Джулианны Мур, среди которых стоит отметить «Колесо фортуны», участие в новой картине Пола Томаса Андерсона «Магнолия» и в драме «Конец романа», роль в которой вновь приносит актрисе номинации на премии BAFTA, «Золотой глобус» и «Оскар».
Следующим успехом становится участие в проекте Ридли Скотта «Ганнибал» вместе с ее давним кумиром Энтони Хопкинсом. Также в 2001-м выходит фантастическая комедия «Эволюция». В 2002-м году Джулианна вновь, притом дважды, номинируется на «Оскар». Первая номинация - за роль в фильме «Часы» за лучшую женскую роль второго плана, вторая - уже как лучшей актрисе за фильм «Вдали от рая». После чего актриса делает перерыв в карьере, в связи с рождением ребенка, и возвращается к работе в 2004-м сразу участием в нескольких фильмах. Это триллер «Забытое» и комедийные драмы «Мария и Брюс» и «Законы привлекательности». А в 2005-м выходит снятый ее мужем фильм «Доверься мужчине», но более успешным становится вышедший через год триллер «Дитя человеческое». Последующими заметными работами Джулианны Мур становятся фантастический боевик «Пророк» (2007), триллер «Убежище» (2008), драма «Хлоя» (2010) и комедия «Детки в порядке» (2011).
Между съемками в фильмах Джулианна Мур написала детскую книгу, названную «Клубника с веснушками», которая была опубликована в 2007-м году.
