Julia Michaels lahir di Davenport, Iowa namun tidak lama setelah itu berpindah ke Santa Clarita, California, yang terletak 35 mil di barat laut Los Angeles. Ia bersaudara dengan kakak perempuannya yang bersama Jaden, yang juga seorang penulis lagu. Ayahnya merupakan keturunan Meksiko-Puerto Rico dan mengubah namanya dari Juan Manuel Cavazos menjadi John Michaels untuk mengejar karier akting.[1] Julia mulai menyanyi pada usia 12 tahun. Saat usianya 14 tahun, ia bertemu penulis lagu Joleen Belle, yang menulis lagu tema untuk serial Austin & Ally dan beberapa lagu lain untuk film dan acara televisi. Pada usia ke-19, ia bertemu Lindy Robbins, dan dengannya ia menulis lagu "Fire Starter" untuk Demi Lovato dan "Miss Movin' On" untuk Fifth Harmony.[4]
Pada Januari 2017, Julia merilis single solo pertamanya, "Issues".[9] "Ini adalah kali pertama aku menulis lagu yang terdengar seperti diriku sendiri dan aku tak bisa membayangkan orang lain menyanyikan lagu itu," kata Julia. Menurutnya, banyak artis dengan nama besar berebut untuk menyanyikan lagu tersebut, namun Julia menyimpan lagu tersebut untuk dirinya sendiri. Dari lagu tersebut ia meraih beberapa penghargaan, dan menjadi bintang baru tahun ini pada tahun 2017. Pada bulan April 2017, lagunya "How Do We Get Back to Love" dirilis perdana pada serial HBO Girls.[10] EP Julia Nervous System dirilis 28 Juli 2017.[11]Single keduanya "Uh Huh" dirilis pada2 Juni 2017.[12] Pada 25 November hingga 6 December 2017, Julia menjadi artis pembuka untuk Illuminate World Tour dari Shawn Mendes pada bagian tur di kawasan Oceania.[13]
Dari 23 Januari hingga 5 Februari 2019, Julia menjadi artis pembuka Graffiti U World Tour dari Keith Urban di bagian tur di kawasan Australia.[19] Pada 24 Januaryi 2019, Julia merilis EP, Inner Monologue Part 1.[20] Lalu, pada bulan Juni, ia memberikan cuplikan Inner Monologue Part 2, termasuk lagu "17" dan "Falling for Boys".[21] Dan Inner Monologue Part 3 sedang dalam persiapan perilisan.[22]