Julie et Julia entrelace les destins de deux femmes extraordinaires. Celui de Julia Child, illustre cheffe américaine qui fit découvrir à ses concitoyens la cuisine française. Première Américaine diplômée de l'école culinaire Le Cordon Bleu à Paris, elle coécrit le célèbre ouvrage Mastering the Art of French Cooking au début des années 60 puis anime de célèbres émissions télévisées. Le film revient également sur le destin de Julie Powell, new-yorkaise qui décide de changer de vie en 2002. Elle se lance un défi fou : en un an, 365 jours, elle va réaliser les 524 recettes du livre de Julia Child, et raconter son expérience dans un blog. Elle fut l'une des pionnières de la blogosphère et son blog personnel devint si populaire qu'elle publia un livre tiré de son expérience : Julie & Julia : My Year of Cooking Dangerously.
Si la scénariste et réalisatrice Nora Ephron a décidé de porter ces deux histoires à l'écran, c'est qu'elle a toujours ressenti une profonde connexion avec ces deux femmes. Dans une interview pour la National Public Radio américaine, elle confie : "Quand je cuisinais avec le livre de Julia, j'avais de longues conversations imaginaires avec elle. Et il m'arrivait de penser qu'elle viendrait dîner, même si je ne l'avais jamais rencontrée." Un fantasme sans doute partagé avec Julie Powell : "Je sais qu'elle rêvait de rencontrer Julia et de la voir saluer son accomplissement."
Le producteur Laurence Mark observe quant à lui : "Ces deux histoires ont en commun une même passion. Julie Powell et Julia Child se sont toutes deux découvert la passion de la cuisine et du bien manger, et c'est cette passion qui les a aidées à traverser des périodes difficiles de leur vie, des moments de doute. Cette histoire parle aussi du mariage et de la difficulté de trouver son équilibre dans une vie à deux. Julie et Julia ont toutes les deux réussi, et quelles qu'aient pu être les difficultés qu'elles ont vécues, elles sont folles amoureuses de leur mari, qui le leur rend bien."
Meryl Streep, interprète de Julia Child, évoque son personnage et ce qui l'a attirée dans cette histoire : "Julia Child n'avait pas seulement une passion pour son mari ou pour la cuisine, elle avait une passion pour la vie. Elle avait une vraie joie de vivre. Elle aimait la vie, et communiquait cet amour à son entourage." Et d'ajouter : "Je ne suis pas réellement Julia Child, je suis l'idée que s'en fait Julie Powell. Je ressens bien sûr une responsabilité envers sa mémoire, le formidable travail qu'elle a accompli et l'héritage qu'elle a laissé, et envers l'essence de ce qu'elle était, mais je n'avais pas pour objectif d'en faire une imitation pure et dure."