Ayant plutôt fait de la danse durant sa jeunesse, Julie de Lafrenière obtient d’abord un diplôme d’études collégiales dans ce domaine. Ensuite, son amour du jeu prendra le dessus et c’est en mai 2009, qu’elle terminera sa formation à l’École nationale de théâtre du Canada. Dès sa sortie, elle participe à son premier spectacle professionnel en jouant le rôle de Mireille dans la pièce Pieds nus dans le parc, pour le Théâtre la Chant’amuse à Baie-Comeau.
Depuis, sur la scène montréalaise théâtrale, Julie a notamment travaillé avec Marc-André Bourgault dans Sex random (Th. de L’Esquisse, 2010), ainsi que dans Phèdre (Les Défricheurs, 2010), Gaétan Paré dans Les Bonnes (Balustrade, 2010) et autres lectures publiques pour le CEAD, Christian Baril dans Solstice (Th. 450, 2011), Jocelyn Roy dans Montréal Apoklyspe (Th. La Chapelle, 2012), Frederick Moreau dans Mais n’te promène donc pas toute nue (Espace libre, 2012). On a pu la voir dans la pièce Les Morb(y)des, texte de Sébastien David et dirigée par Gaétan Paré (Th. de Quat’sous).
Depuis février 2010, elle a pris de l’expérience en narration en enregistrant des livres audio pour la BANQ avec la compagnie Point-par-point inc. Elle travaille aussi pour le Collège Lasalle pour l’enregistrement de cours audio destinés aux étudiants; elle deviendra en 2014 la voix de la chaîne télé Vrak 2.
Au cinéma, on a pu la voir dans plusieurs longs-métrages tels que Laurentie, réalisé par Simon Lavoie et Mathieu Denis, Catimini de Nathalie St-Pierre, Bungalow de Lawrence Côté-Collins et RU de Charles-Olivier Michaud. Elle participe aussi au court métrage de Jeanne Leblanc, Une nuit avec toi.
À la télévision, elle a tenu le rôle de Sophie dans la quotidienne 30 vies de Fabienne Larouche, ainsi que le rôle de Sabrina dans Ruptures. En 2023, elle obtient le rôle d'un des personnages principaux de la série Les Bombes. Elle incarne aussi Annabelle Poirier dans la série Mégantic d'Alexis Durand-Brault.