Fox s-a născut în Milano, Italia, dintr-o mamă italiană și un tată american. Fox și-a petrecut primii ani trăind cu bunicul său. La vârsta de șase ani, s-a mutat în New York City cu tatăl său și a locuit în Yorkville, Manhattan. A lucrat în mai multe locuri de muncă în domeniul serviciilor, inclusiv la un magazin de încălțăminte, o înghețată și o patiserie. Fox a frecventat liceul City-As-School și a lucrat ca dominatrix timp de șase luni.
Înainte de rolul său din Uncut Gems, Fox a fost designer de îmbrăcăminte și a lansat o linie de tricotaje pentru femei, Franziska Fox, împreună cu prietena sa Briana Andalore. De asemenea, a lucrat ca model, pozând pentru ultima ediție nud a Playboy în 2015, și ca artistă expusă, pictor și fotograf. A auto-publicat două cărți de fotografie, Symptomatic of a Relationship Gone Sour: Heartburn/Nausea, publicată în 2015, și PTSD, publicată în 2016. În 2017, Fox a găzduit o expoziție de artă intitulată "R.I.P. Julia Fox", care a prezentat pânze de mătase pictate cu propriul său sânge.
Fox și-a făcut debutul în filmul de lungmetraj în filmul fraților Safdie, Uncut Gems, din 2019, interpretând o vânzătoare de showroom și amanta protagonistului filmului, Howard Ratner (interpretat de Adam Sandler), un dealer de bijuterii eratic și dependent de jocuri de noroc. Fox îi cunoștea pe frații Safdie de aproape un deceniu, după ce l-a întâlnit pe Josh Safdie printr-o întâlnire întâmplătoare într-un cafe-bar din SoHo, Manhattan.
Fox a scris și regizat de asemenea Fantasy Girls, un scurtmetraj despre un grup de adolescente implicate în munca sexuală care trăiesc în Reno, Nevada. A jucat în PVT Chat al lui Ben Hozie, interpretând o cam girl numită Scarlet. De asemenea, a jucat