Julia Jentsch urodziła się w 1978 roku. Studiowała w Hochschule für Schauspielkunst "Ernst Busch" w Berlinie. Karierę aktorską rozpoczęła w teatrze, od 2001 roku była członkiem zespołu teatralnego Munich Kammerspiele. Grała tam Desdemonę w "Otellu" Szekspira w reżyserii Luka Percevala, Elektrę w "Orestesie" Eurypidesa i tytułową rolę w "Antygonie" Sofoklesa. W 2002 roku została uznana za najlepszą młodą aktorkę przez czasopismo "Theater heute".

Od roku 2001 zaczęła grać w filmach telewizyjnych, wystąpiła między innymi w: "Und die Braut wusste von nichts" (2002), "Bloch - Tausendschönchen" (2002) oraz "Tatort - Bitteres Brot" (2003). W 2000 roku zadebiutowała na dużym ekranie w wysoko ocenionych "Grzesznych pocałunkach" Judith Kennel. Zagrała także w "Julietcie" (2001) i w "Mein bruder, der Vampir" (2002). W 2004 roku pojawiła się razem z Danielem Brühlem w pokazywanych na festiwalu filmowym w Cannes "Edukatorach" Hansa Weingartnera. Wystąpiła również w "Upadku" Olivera Hirschbiegela (2004) i razem z Thomasem Kretschmannem w pokazywanym na festiwalu filmowym w Sundance "Schneeland".