Julianna Guill nasceu em 7 de julho de 1987 em Winston-Salem, Carolina do Norte, EUA como Julianna Minetree Guill. Seus pais são Ann e Earl Guill. Ela é uma das três crianças que cresceram cantando e atuando. Começou sapateado, balé e jazz muito jovem e continuou cantando no coral enquanto estava na R.J. Reynolds High School, na qual se formou em 2005. Ela também atuou em produções teatrais locais e frequentou a New York University antes de se mudar para Los Angeles. No início de sua carreira, ela fez várias aparições em séries de televisão como One Tree Hill (2003), CSI: Miami (2002), 90210 (2008), How I Met Your Mother (2005) e CSI: Crime Scene Investigation ( 2000). Ela também teve um papel regular na série de televisão na web My Alibi (2008) como Scarlet Haukkson.
Ela teve pequenos papéis no filme de Brian Drolet 2 Dudes and a Dream (2009) e Fired Up! (2009). Ela apareceu no papel principal de Katy em Road Trip: Beer Pong (2009), que foi lançado diretamente em DVD, e na sexta-feira 13 (2009). No mesmo ano, ela apareceu em My Super Psycho Sweet 16 (2009) da MTV. O filme foi lançado com críticas mistas da crítica e teve fortes avaliações. Ela também apareceu na comédia adolescente independente Costa Rica (2010), e teve um papel principal no filme de suspense Altitude (2010). Ela também teve um papel recorrente na série da TBS Glory Daze (2010) como Christie Dewitt. No ano seguinte, ela co-estrelou a comédia de Steve Carell Crazy, Stupid, Love. (2011), e atuou como ator convidado na comédia da NBC Community (2009) como Head Cheerleader. Ela também teve um papel na produção de Dark Castle The Apparition (2012).
Ela também teve um papel recorrente em Subempregados (2012) e um papel principal nos breves Bad Samaritans (2013). Seus papéis mais recentes incluem um papel recorrente em Girlfriends 'Guide to Divorce (2014) e papéis principais na comédia de humor negro Killing Poe (2016) e Bad Night (2015). Ela também estrelou em Rush Hour (2016) e Relationship Status (2016), e teve um papel como assistente de Stark em Captain America: Civil War (2016).