Après des études supérieurs de lettres (Hypokhâgne, Khâgne) puis de droit, Julie Gavras se tourne vers le cinéma. Elle est d'abord assistante à la réalisation en France et en Italie sur des films publicitaires, des téléfilms et des longs métrages tels que La Voleuse de Saint-Lubin de Claire Devers. Elle travaille ensuite avec des réalisateurs aussi variés tels Robert Enrico, Claire Devers, Jacques Nolot, Alexandre Jardin, Camille de Casabianca ou Michele Soavi.
En 1998, elle réalise son premier court métrage Oh les beaux dimanches, produit à Marseille par Comic Strip. En 2000, elle tourne un documentaire inspiré d'un spectacle d'Alain Weber aux Bouffes du Nord, dans le cadre du Festival d'Automne : De l'aube à la nuit : Chants de femme du Maroc. En 2001, elle réalise son premier long métrage Le Corsaire, le magicien, le voleur et les enfants, un documentaire sur une classe d'école primaire travaillant sur le cinéma.