Juno Violet Temple nasceu em Londres, Inglaterra, em uma família do showbiz, a filha da produtora Amanda Temple e o diretor de cinema Julien Temple. Ela foi nomeada 'Juno' depois que seus pais fizeram uma visita ao Grand Canyon durante a gravidez, e descobriram que estavam em pé em um formigueiro da final do Cabo conhecido como Juno Temple. Ela tem ascendência inglesa e escocesa.
Sua família se mudou para a América, onde passou os primeiros quatro anos de sua vida. A família então voltou para a Inglaterra e se estabeleceu em Somerset. Aos quatro anos, ela decidiu que queria ser atriz depois que seu pai mostrou a Bela e a Fera (1946), de Jean Cocteau.
Ela freqüentou a Escola Primária Enmore em Somerset. Foi nessa época que seu pai a escalou em seu filme Vigo (1998). No entanto, seu pai acabou cortando-a do filme. Dois anos depois, aos onze anos, seu pai a escalou em outro de seus filmes, Pandaemonium (2000).
Ela se tornou uma pensionista semanal no colégio interno King's College em Taunton. Ela então mudou-se para o internato de Bedales em Hampshire para levar seus A-Levels, um dos quais era Drama. Ela saiu com um B e dois C's.
Aos 15 anos, ela disse aos pais que estava falando sério sobre se tornar uma atriz. Sua mãe viu uma chamada para uma audição aberta para Notes on a Scandal (2006), e Juno foi bem sucedido em ganhar o papel da filha de Cate Blanchett. Esta foi sua grande oportunidade e levou a um papel em outro filme de alto nível, Atonement (2007). Ela tingiu o cabelo de vermelho para brincar de Lola.
Em 2009, Juno se mudou para Los Angeles, em parte por sua carreira de atriz.