Après des études supérieures de lettres (hypokhâgne, khâgne) puis de droit, Julie Gavras s'oriente vers le cinéma. Elle est d’abord assistante à la réalisation en France et en Italie sur des films publicitaires, des téléfilms et des longs métrages. Elle travaille avec des réalisateurs aussi variés que Robert Enrico, Claire Devers, Jacques Nolot, Alexandre Jardin, Camille de Casabianca, Roberto Faenza ou Michele Soavi.
En 1998, elle réalise
Oh Les Beaux Dimanches !, un court métrage produit à Marseille par Comic Strip. En 2000, elle tourne un premier documentaire inspiré d’un spectacle d’Alain Weber aux Bouffes du Nord, dans le cadre du Festival d’Automne,
De l'aube à la nuit : Chants des femmes du Maroc» diffusé sur Arte.
En janvier 2002, son deuxième documentaire sort en salle :
Le Corsaire, Le Magicien, Le Voleur Et Les Enfants est une œuvre sur une classe de CM1 qui fait du cinéma à l’école. Suivent d’autres documentaires pour Arte et France 5.
En 2006, elle réalise sont premier long métrage de fiction La Faute à Fidel.