Vokiečių dailininko, iliustratoriaus ir dailininko Mathiaso Dietze dukra. Jos mama kilusi iš Marselio. Julia Dietze užaugo su dviem jaunesnėmis seserimis Miunchene. Pirmąją kino patirtį ji įgijo filmuose „Gregoro Schnitzlerio soloalbumas“, „Fickende Fische“ iš Almut Getto ir „Was nützt die Liebe in Gedanken“, kurį sukūrė Achimas von Borriesas, ir kai kuriuose televizijos filmuose, pavyzdžiui, „Ghetto Kids“, „Echte Männer“? ir Die Stimmen. Jos pirmasis vaidmuo televizijoje buvo filme Mädchen Nr. 1, režisierius Stefanas Holtzas. 2009 m. vasarį buvo paskelbta, kad Dietze atliks pagrindinį vaidmenį mokslinės fantastikos komedijoje „Geležinis dangus“, kurią sukūrė nepriklausomas suomių režisierius Timo Vuorensola. Filmo filmavimas buvo baigtas 2011 m. vasario mėn.