Julia Jentsch nacque da una famiglia di avvocati a Berlino Ovest e iniziò i propri studi di recitazione nella capitale tedesca presso la Hochschule Ernst Busch, un'università di arte drammatica. Il suo primo ruolo di rilievo sul grande schermo è stato nel film del 2004The Edukators, recitando accanto a Daniel Brühl.
European Film Awards 2005 – Miglior attrice per La Rosa Bianca – Sophie Scholl 2005 – Premio del pubblico per la miglior attrice per La Rosa Bianca – Sophie Scholl
Deutscher Filmpreis 2005 – Miglior attrice protagonista per La Rosa Bianca – Sophie Scholl 2017 – Candidatura per la miglior attrice protagonista per 24 Weeks
Leone Ceco 2007 – Candidatura per la miglior attrice per Ho servito il re d'Inghilterra
Premio Jupiter 2006 – Miglior attrice tedesca per La Rosa Bianca – Sophie Scholl 2015 – Candidatura per la miglior attrice televisiva tedesca per Die Auserwählten 2017 – Candidatura per la miglior attrice tedesca per 24 Weeks
German Film Critics Association Awards 2005 – Migliore attrice per The Edukators 2006 – Migliore attrice per La Rosa Bianca – Sophie Scholl 2017 – Candidatura per la migliore attrice per 24 Weeks
Bavarian Film Awards 2005 – Miglior attrice esordiente per The Edukators
Bavarian TV Awards 2018 – Miglior attrice in un film per la televisione per Das Verschwinden
Sannio FilmFest 2006 – Golden Capital per la miglior attrice per La Rosa Bianca – Sophie Scholl
New Faces Awards 2005 – Candidatura per la miglior attrice per La Rosa Bianca – Sophie Scholl e The Edukators
Undine Awards 2005 – Candidatura per la miglior attrice esordiente per La Rosa Bianca – Sophie Scholl e Schneeland