Julia creció junto a dos hermanas menores en Múnich.

Hizo su primera aparición en la película Soloalbum de Gregor Schnitzler, a la que siguieron Fickende Fische de Almut Getto y Was nützt die Liebe in Gedanken de Achim von Borries, además de algunas apariciones en películas para la TV como Guetto kids, Echte Männer?

Su primer papel para la televisión fue en Mädchen Nr.

En febrero de 2009 se anunció que Dietze haría el papel principal en la comedia de ciencia ficción Iron Sky, del director independiente Timo Vuorensola.

El filme se estrenó en febrero de 2012.