Julius Mauthner wurde in Wien als Sohn von Max Mauthner (etwa 1816–1893) und Marie Mauthner (etwa 1821–1890) geboren und studierte nach der Absolvierung eines Gymnasiums in Wien ab 1870 an der Medizinischen Fakultät der Universität Wien Medizin und wurde dort 1879 promoviert. 1875 heiratete er Johanna, geborene Pollaczek. Das Ehepaar hatte eine Tochter Emma. Danach war er Assistent von Ernst Ludwig. Nach der Habilitation 1881 war er Privatdozent für medizinische Chemie in Wien, erhielt 1885 den Titel außerordentlicher Professor. Daneben widmete er sich der Gerichtsmedizin, arbeitete als Gerichtschemiker und wurde 1913 schließlich zum ordentlichen Professor für Gerichtliche Medizin berufen. 1917 wurde er ordentlicher Professor für angewandte medizinische Chemie. Er war Mitglied und Gutachter des niederösterreichischen Landessanitätsrates und danach des Obersten Sanitätsrates.
Er lieferte auch Beiträge zur Realenzyklopädie der gesamten Pharmazie von Josef Moeller (1848–1924), Ewald Geissler (1848–1898) und Hermann Thoms (ab 1904). 1892 veröffentlichte er den Beitrag Chemie der Mundhöhle im Handbuch der Zahnheilkunde von Julius Scheff.
Beiträge zur Kenntnis des Cholesterins von J. Mauthner und W. Suida. Abhandlung 1, 2, 4, 5. Sonderabdruck aus: Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften. Wien 1894–1903.
Über Phenylglycin-ortho-carbonsäure, sowie über die Gewinnung von Glycocoll und seinen Derivaten von J. Mauthner und W. Suida. Sonderabdruck aus: Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften. Wien 1888.
Über das Vorkommen von Arsen in Friedhof-Erden, von Ludwig E. und J. Mauthner 6 S. Wien: Sonderabdruck aus: Wiener klinische Wochenschrift. Wien: Hölder 1890.
Beiträge zur Kenntnis des Cystins. Sonderabdruck aus: Zeitschrift für Biologie. München: Oldenbourg o. J.
Über das optische Drehungsvermögen des Tyrosins und Cystins. Sonderabdruck aus: Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften. Wien 1882.
Über den mütterlichen Kreislauf in der Kaninchenplacenta mit Rücksicht auf die in der Menschenplacenta bis jetzt vorgefundenen anatomischen Verhältnisse. Sonderabdruck aus: Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften. Wien 1873.
Über das Verhalten des β-Naphtols im Organismus nach Application auf die Haut. Sonderabdruck aus: Medizinische Jahrbücher. O.O. 1881.
Susanne Blumesberger, Michael Doppelhofer, Gabriele Mauthe: Handbuch österreichischer Autorinnen und Autoren jüdischer Herkunft 18. bis 20. Jahrhundert. Band 2: J–R. Hrsg. von der Österreichischen Nationalbibliothek. Saur, München 2002, ISBN 3-598-11545-8, S. 908.