Fue hija de la cantante y actriz española María Millanes Allué (fallecida en Madrid en 1925) y del violinista y profesor de música uruguayo Alfredo Pachello, de origen italiano.

María Millanes y Julia Pachelo formaron parte de la compañía de Margarita Xirgu en 1924, en una gira por Puerto Rico.

En los siguientes años desfila por diferentes compañías teatrales, entre las que destaca la de María Guerrero, con la que pone en escena, entre otras obras, El último pecado (1918), de Pedro Muñoz Seca y La calumniada (1919), de los Hermanos Álvarez Quintero y la de Margarita Xirgu, con la que estrena Mariana Pineda (1927) y La zapatera prodigiosa (1930), ambas de Federico García Lorca e interpreta La princesa Bebé (1927), de Jacinto Benavente.

Debutó en el cine a la tardía edad de cuarenta y ocho años, con la película Cancionera (1940), de Julián Torremocha.

En 1941 interpretó el papel de Ermelinda en la película El crucero Baleares, dirigida por Enrique del Campo.