Párizsi művészcsaládban született, apja színházigazgató, színész és szobrász, lengyel származású anyja színésznő volt. Négyéves volt, amikor szülei elváltak, hogy kiteljesíthessék művészi ambícióikat, Julie pedig testvérével egy bentlakásos katolikus iskolába került. A család felbomlása miatt megkeseredett lányt a tanulás nem érdekelte, az iskola elvégzéséért szavai szerint élet-halál harcot vívott. "Családként egyáltalán nem működtünk, mindig külön éltünk és folyamatosan költöztünk. Rettenetes volt, de valószínűleg ennek is köszönhetem, hogy az lettem, aki vagyok. Ha mindened megvan, már nincs miért küzdened. Ha hiányzik valamid, arra kényszerülsz, hogy valami jobbat keress" - mondta később ezekről az évekről.

Binoche számára ez a "jobb" a színház lett. Tizenöt éves korában albérletbe költözött nővérével, és belevetette magát a színészetbe, az iskolai színjátszó körben nem csak játszott, rendezett is. A párizsi színművészeti főiskolára iratkozott be, tanulmányait hatalmas elszántsággal folytatta, s nehezen viselte, hogy társai közül sokan félvállról vették a színészmesterséget. Õ maga szerepeivel olyan intenzíven képes azonosulni, hogy nem egyszer lázasan hagyta el a forgatás helyszínét.

Filmes karrierje kis szerepekkel indult, feltűnt egyebek között Jean-Luc Godard nagy vihart kavart Üdvözlégy, Mária! című filmjében is. 1985-ben futott be André Téchiné Randevú című drámájának köszönhetően, abban az évben ő számított a cannes-i filmfesztivál üdvöskéjének. A nemzetközi filmvilág 1988-ban ismerte meg A lét elviselhetetlen könnyűsége című drámában, amely Milan Kundera műve alapján készült, ezután Ralph Fiennes társaságában forgatta az Üvöltő szelek című Emily Bronte-regény filmváltozatát. Hívták a tengeren túlra is, de ő visszautasította a Jurassic Park és a Mission: Impossible főszerepét, inkább az alacsonyabb költségvetésű francia művészfilmeket választotta.

Az idő őt igazolta: az 1991-ben bemutatott A Pont-Neuf szerelmeseiben egy fiatal festőnőt alakított, s 1992-ben megkapta a legjobb női alakítás Európai Filmdíját. Ugyancsak 1992-ben a Végzet című moziban Jeremy Irons partnere volt és az Oscar-díj francia megfelelőjének számító César-díjra jelölték. A kitüntetést 1994-ben Krzysztof Kieslowski Három szín trilógiájának első darabjáért, a Kék című filmért vehette át. A trilógia három része (Kék, Fehér, Piros) a francia nemzeti lobogó három színét kapcsolja a forradalom három jelszavához: szabadság, egyenlőség, testvériség; Binoche a másik két részben is vállalt egy rövid szerepet.

Pályafutásának újabb csúcsa Az angol beteg című, a Szahara-kutató gróf Almásy László életén alapuló romantikus filmdráma volt. Anthony Minghella alkotása 1996-ban kilenc Oscar-díjat nyert, Binoche a legjobb női mellékszereplőnek járó szobrocskát vehette át. Győzelme hatalmas meglepetésnek számított, mert a legnagyobb esélyes Lauren Bacall volt, Binoche be is vallotta, hogy nem készült köszönő beszéddel.

Ezután visszatért a színpadra és a francia filmek világába, csak 2000-ben tűnt fel újra Johnny Depp oldalán a Csokoládé című filmmel, amelyért Oscar jelölést kapott - a szerepre készülve egy ideig egy párizsi édességboltban dolgozott. Ezután a Félix és Rose című érzelmes komédiában a franciák másik nagy kedvence, Jean Reno volt a partnere. 2005-ben Michael Haneke nyugtalanító alkotásában, a Rejtélyben játszott, s még abban az évben a Szavak és érzések című filmben Richard Gere partnere volt, egy évvel később újra Anthony Minghella keze alatt dolgozott a Bűnös viszonyokban.

2007-ben a komikus Steve Carell mellett brillírozott a csendes romantikus Dan és a szerelem című vígjátékban. 2008-ban újabb anyaszerepet kapott a Páris című vígjátékban, majd 2010-ben a Hiteles másolat című iráni filmben nyújtott érzékeny és intenzív alakításáért elnyerte a Cannes-i Filmfesztivál a legjobb női alakításért járó díját. 2011-ben az Elle női magazin újságírónőjének bőrébe bújt a Szex felsőfokon című film kedvéért, aki diákprostituáltakról írt cikkéhez anyagot gyűjtve saját magát is új oldalról ismeri meg.

2012-ben David Cronenberg Cosmopolisában játszott, amely egy Robert Pattinson által alakított pénzügyi csodagyerek már-már joyce-i hosszúságú napját követi végig. 2013 termése a Rodin szerelmének, Camille Claudel szobrásznőnek az életét feldolgozó drámai alkotás, amely az értelem és az őrület határait feszegeti.

Binoche a francia filmművészet egyik legtehetségesebb és legsokoldalúbb színésznője, akit hazájában csak La Binoche-ként emlegetnek, s azon kevesek egyike, akinek úgy sikerült népszerűvé válnia, hogy nem vállalt szerepet kommersz tömegfilmekben. Művészi filozófiáját így foglalta össze: "Néha csodálatos szerepeket kapsz, néha pedig semmit. Ezt így kell elfogadni... Csak azokat a szerepeket szabad elvállalni, amelyek táplálják a lelkedet. Meg kell érinteniük, hogy ki tudj hozni magadból valamit, ami tanulságos és kreatív. Ellenkező esetben más hivatást kell választanod." A legjobban fizetett francia színésznőnek, aki többször választottak a világ legszebb emberei közé, két gyermeke van, de soha nem ment férjhez. A színészet mellett a rajzolásban is jeleskedik, több filmjének plakátját is ő tervezte.

Juliette Binoche: 62 darab izgalmas fotót nézhet meg, ha ide kattint.