Выпускница Медицинского Университета им. Богомольца. Работала в Институте сердечно-сосудистой хирургии им. Амосова. С 2003 г. работает в Центре детской кардиологии и кардиохирургии, с 2007 г. возглавляет отделение Рентгеноангиографии и эндоваскулярной хирургии.
Участница Майдана после начала войны на Донбассе занималась волонтерством в составе организации "Евромайдан SOS". В 2018 Юлия включена в список “100 самых влиятельных женщин Украины” за версию журнала «Фокус».
В декабре 2019 года была арестована вместе с Яной Дугар и Андреем Антоненко по подозрению в убийстве журналиста Павла Шеремета (20 июля 2016). За решеткой находилась до августа 2020 года. Спустя год суд заменил круглосуточный домашний арест на ночной.
Адвокаты все время заявляли, что у следствия нет никаких доказательств вины Антоненко, Кузьменко и Дугарь.
20 июля 2022 года по запросу Украинской правды Офис генерального прокурора сообщил, что меры пресечения у всех трех отсутствуют.