Julianne Moore nasceu Julie Anne Smith em Fort Bragg, Carolina do Norte, em 3 de dezembro de 1960, filha de Anne (Love), uma assistente social, e Peter Moore Smith, um pára-quedista, coronel e, posteriormente, juiz militar. Sua mãe se mudou para os EUA em 1951, de Greenock, Escócia. Seu pai, de Burlington, New Jersey, tem ascendência alemã, irlandesa, galesa, judaica-alemã e inglesa.
Moore passou os primeiros anos de sua vida em mais de duas dúzias de locais ao redor do mundo com seus pais, durante a carreira militar de seu pai.Ela finalmente encontrou seu lugar na Universidade de Boston, onde obteve seu Bacharelado em Belas Artes (B.F.A.) licenciatura em representação pela Escola de Artes do Espectáculo.Após a formatura (em 1983), ela assumiu o nome artístico de "Julianne Moore" porque havia outra atriz chamada "Julie Anne Smith".Julianne mudou-se para Nova York e trabalhou extensivamente no teatro, incluindo participações fora da Broadway em duas peças de Caryl Churchill, Serious Money e Ice Cream With Hot Fudge e como Ophelia em Hamlet no The Guthrie Theatre.Mas, apesar de seu treinamento formal, Julianne caiu na armadilha da atriz atraente de meados dos anos 1980: novelas e minisséries.Ela apareceu brevemente na série diurna The Edge of Night (1956) e de 1985 a 1988 ela interpretou duas meias-irmãs Frannie e Sabrina na novela As the World Turns (1956).Esse desempenho mais tarde o levou ao Prêmio Emmy Diurno Ingénue de Destaque em 1988.Suas aparições subsequentes foram em filmes de TV esquecíveis, como Money, Power, Murder.(1989), The Last to Go (1991) e Cast a Deadly Spell (1991).
Ela fez sua entrada na tela grande com Tales from the Darkside: The Movie (1990), onde interpretou a vítima de uma múmia.Dois anos depois, Julianne apareceu em longas-metragens com papéis coadjuvantes em A mão que balança o berço (1992) e a comédia A arma na bolsa de Betty Lou (1992).Ela continuou ganhando papéis melhores e mais poderosos com o passar do tempo, incluindo um papel pequeno, mas memorável, como uma médica que localiza Kimble Harrison Ford e tenta impedir sua fuga em O Fugitivo (1993).(Um papel que impressionou tanto Steven Spielberg que ele a escalou para a sequência de Jurassic Park (1993) sem uma audição em 1997).Em uma das performances mais ilustres de Moore, ela recapitulou sua "sedutora Yelena" da versão do workshop de Andre Gregory de Tio Vanya de Chekhov no aclamado Vanya on 42nd Street de Louis Malle (1994).O diretor Todd Haynes deu a Julianne sua primeira oportunidade de assumir um papel principal em Safe (1995).Sua representação de Carol White, uma afluente L.A.dona de casa que desenvolve uma reação alérgica inexplicável ao ambiente, ganhou elogios da crítica, bem como uma indicação ao Independent Spirit Award.
Mais tarde naquele ano, ela encontrou seu caminho para a comédia romântica, co-estrelando como a namorada grávida de Hugh Grant em Nove Meses (1995).Os filmes seguintes incluíram Assassins (1995), onde interpretou uma especialista em segurança eletrônica destinada à morte (ao lado de Sylvester Stallone e Antonio Banderas) e Sobrevivendo a Picasso (1996), onde interpretou Dora Maar, um dos numerosos amantes de Picasso (interpretado por seu herói, Anthony Hopkins).Um ano depois, após coestrelar em The Lost World: Jurassic Park (1997), de Spielberg, ao lado de Jeff Goldblum, um jovem e desconhecido diretor, Paul Thomas Anderson convidou Julianne para aparecer em seu filme Boogie Nights (1997).Apesar de suas dúvidas, ela finalmente foi conquistada pelo roteiro e sua decisão de interpretar o papel de Amber Waves, uma estrela pornô amorosa que atua como uma figura materna para uma equipe desorganizada, provou ser uma sábia, já que ela recebeu tanto Golden Indicações ao Globo e ao Oscar.Julianne começou 1998 interpretando uma artista erótica em The Big Lebowski (1998), continuou com um pequeno papel na comédia social Chicago Cab (1997) e terminou com uma atuação sutil no remake de Psycho (1960) de Gus Van Sant.1999 teve Moore tão ocupada quanto uma atriz pode estar.
Com o fim do século, Julianne estrelou uma série de projetos de alto perfil, começando com Cookie's Fortune (1999), de Robert Altman, no qual ela foi escalada como a irmã mentalmente problemática, mas adorável de um Glenn Close decididamente perturbado. Um retrato da intrigante Sra. Cheveley seguido em An Ideal Husband (1999), de Oliver Parker, com vários críticos afirmando que Moore foi a melhor parte do filme. Ela então teve outra colaboração com o diretor Anderson em Magnolia (1999) e continuou com uma excelente atuação em The End of the Affair (1999), pelo qual ela recebeu outra indicação ao Oscar. Ela encerrou 1999 com outra grande atuação, a de uma mãe enlutada em A Map of the World (1999), ao lado de Sigourney Weaver.