Julie Zenatti naît le 5 février 1981 à Paris. C'est son père, pianiste amateur, qui l'initie à la musique et l'encourage à participer à plusieurs concours de chant et « radio-crochets » dès son plus jeune âge. À huit ans, elle apprend par coeur des chansons par dizaines. À onze, elle fait son entrée au Centre de formation du Studio des Variétés. Son père l'accompagne dans quelques cabarets du XVIIIème arrondissement où elle passe son enfance. Ses artistes modèles ont pour noms Michel Berger et Luc Plamondon, et logiquement, la comédie musicale Starmania s'inscrit parmi ses oeuvres de référence.
Alors qu'elle n'a que quatorze ans, Julie Zenatti se voit proposer un duo par Lenny Kravitz, qui bien qu'enregistré pour le compte d'EMI, n'est pas commercialisé. Julie Zenatti participe alors à plusieurs tremplins musicaux et castings, comme celui qu'elle remporte pour interpréter le générique du dessin animé Starla et les joyaux magiques en 1996. À 17 ans, elle est finalement remarquée lors des Francofolies de La Rochelle par Luc Plamondon en personne, recherchant une chanteuse pour le rôle de Fleur de Lys dans la célèbre comédie musicale Notre-Dame de Paris (1998-1999). Puis c'est celui d'Esméralda qui lui est confié, en remplacement d'Hélène Ségara de septembre 1999 à février 2000. La carrière de Julie Zenatti, benjamine de la troupe, est enfin lancée.
À la fin de l'année 2000, une fois le rideau tombé des 376 représentations, Julie Zenatti est prête pour dévoiler son premier album, Fragile, qui devient un succès immédiat (cent vingt mille exemplaires vendus). Son registre de voix étendu et son éclectisme musical embrassant la pop (le hit « Si je m'en sors »), le rap (« Le couloir de la vie » avec Passi) et la soul, séduisent un large public. Un succès que ne rencontrent pas les deux disques suivants, Dans les Yeux d'Un Autre en 2002, réalisé avec Didier Barbelivien et son fiancé Patrick Fiori, et Comme Vous... fin 2004, en dépit des participations de Jean-Jacques Goldman, Axel Bauer et Patrick Fiori.
On pense alors que l'heure de gloire de Julie Zenatti est passée et que le phénomène s'est éteint. C'est sans compter sur la détermination de la chanteuse qui renaît avec le bien-nommé La Boîte de Pandore, paru en juillet 2007, s'éloignant de la variété pour laisser place à des rythmes plus exotiques (tango dans « Princesse (Tango) », influences indiennes) et urbains, avec les participations de MC Solaar, Chill et Shurik'N (IAM). Julie Zenatti contribue également aux disques et aux tournées de la troupe des Enfoirés depuis 2003, et participe régulièrement à d'autres oeuvres caritatives : Les Enfants de la Terre (2003), Le Coeur des Femmes (2004), La Rose Marie-Claire (2007), ou collégiales (500 Choristes Avec... ).
Début 2010, Julie Zenatti entame l'année avec la tournée des Enfoirés donnant lieu à l'album La Crise de Nerfs . En mars 2010 sort son nouvel dédié et inspiré par l'opéra. Plus de Diva, disque symphonique et sophistiqué enregistré avec le pianiste Eric Le Sage, comprend le simple « L'Herbe tendre » et la chanson « Appelez-moi Maria », en hommage à la cantatrice Maria Callas. L'album s'accompagne d'un court-métrage signe Julien Bloch intitulé À la recherche de la diva . En 2015, son sixième album Blanc, sur lequel figurent six chansons écrites par Da Silva et un duo avec Grégoire (« Je ne t'en veux pas »), compte deux de ses plus grands succès en simples : « D'où je viens » et « Les Amis ».
