Julie Benz nasceu em Pittsburgh, Pensilvânia, EUA, em 1º de maio de 1972. O pai de Julie é cirurgião de Pittsburgh e sua mãe é patinadora artística. A família se estabeleceu nas proximidades de Murrysville, quando Julie tinha dois anos, e ela começou a patinar no gelo aos três. Ela competiu no Campeonato dos Estados Unidos de 1988 em dança no gelo júnior com seu parceiro David Schilling, chegando em 13º. Seu irmão e irmã mais velhos, Jeffrey e Jennifer, foram campeões juniores dos Estados Unidos em 1987 em dança no gelo e competiram internacionalmente. Quando Julie tinha 14 anos, ela teve uma fratura por estresse grave e teve que tirar uma folga.
Em 1989, com sua carreira de patinação artística encerrada, Julie voltou-se para a atuação e se envolveu no teatro local, onde conseguiu um papel na peça "Street Law". Seu primeiro papel no cinema foi um papel pequeno, creditado e falado no episódio Black Cat no filme de terror de co-direção de Dario Argento / George A. Romero, Two Evil Eyes (1990), atuando em uma cena ao lado de Harvey Keitel. Um ano depois, ela conseguiu um papel em um programa de TV chamado Hi Honey, I'm Home (1991).
Depois de terminar o colegial, Julie entrou na New York University para estudar atuação lá. Após a formatura, Julie mudou-se para Los Angeles para continuar sua carreira e conseguiu alguns pequenos papéis em filmes e programas de TV, incluindo uma participação especial em Married ... with Children (1987) e no piloto de Aaron Spelling TV Crosstown Traffic (1995).
Em 1996, Julie fez o teste para o papel de "Buffy" na série Buffy the Vampire Slayer (1997), mas perdeu para Sarah Michelle Gellar. No entanto, foi oferecido a ela um pequeno papel como uma garota vampira, no qual ela fez um trabalho tão bom que seu papel foi expandido para mais alguns episódios interpretando a vampira "Darla". Com isso, a carreira de Julie Benz finalmente decolou. Ela reprisou seu papel como "Darla" na série spin-off de Buffy Angel (1999) por dois anos e teve vários pequenos papéis em várias produções cinematográficas. Ela também teve um papel pequeno, mas memorável, interpretando uma recepcionista no filme As Good as It Gets (1997).
Mesmo depois que seu papel em Angel (1999) terminou, Julie continuou a encontrar trabalho na televisão, interpretando muitos papéis de atriz convidada em vários programas de TV populares, de CSI: Crime Scene Investigation (2000), a Supernatural (2005), interpretando o papel principal. e papéis coadjuvantes em vários filmes feitos para a TV. Ela conseguiu outro papel notável na série de TV a cabo Dexter (2006), interpretando "Rita", uma divorciada problemática e amante do personagem-título interpretado por Michael C. Hall. Benz desempenhou um papel de liderança na série de TV No Ordinary Family (2010), interpretando Stephanie Powell junto com os atores Michael Chiklis, Kay Panabaker, Jimmy Bennett, Autumn Reeser, Romany Malco e Stephen Collins.
Em 2013, ela teve o papel principal no show de sucesso de ficção científica / fantasia Defiance (2013).
