Julia Louis-Dreyfus ha ottenuto il riconoscimento internazionale per il suo ritratto di Elaine Benes nella serie NBC di grande successo Seinfeld, per il ruolo di Christine Campbell nella nota commedia CBS The New Adventures of Old Christine e di recente nei panni della vice presidente Selina Meyer nella serie HBO Veep. Considerando tutti i programmi in cui ha recitato, ha ricevuto tre Emmy awards (su 14 nomination), un Golden Globe (su 4 nomination), cinque Screen Actors Guild Awards® (su 11 nomination) e quattro American Comedy Awards (su 8 nomination).
Attualmente sta girando la terza stagione della serie HBO Veep diretta da Armando Iannucci. Si tratta di una commedia della durata di mezz'ora che ruota intorno a Selina Meyer, la nuova vicepresidente degli Stati Uniti. Recentemente ha doppiato il nuovo film animato della Disney Planes, uno spin-off del film d'animazione del 2006 Cars che parla di un aereo irroratore che sogna di partecipare ad una famosa gara aerea ma è bloccato dalla paura dell'altitudine.
Lo scorso dicembre ha presentato Picture Paris su HBO, un cortometraggio scritto e diretto da Brad Hall, con il vincitore del Cesar Award Eric Elmosnino. Il corto segue la storia di una mamma comune (Louis-Dreyfus) che per compensare la mancanza del figlio che è partito per il college, pianifica meticolosamente un viaggio a Parigi che le cambierà la vita. Le cose però non vanno come sperava e la donna si chiede se forse ciò che più desideramo, come la passione, la vendetta, l'amore e Parigi stessa, sono davvero possibili nella vita di tutti i giorni. Il film è stato presentato quest'anno nei festival di Londra, Tribeca, Santa Barbara e Palm Springs.
Altri suoi crediti televisivi comprendono apparizioni su Curb Your Enthusiasm di HBO, creata anche da Larry David di Seinfeld; un ruolo fisso in The Simpsons di Matt Groening per la FOX, un ruolo fisso nella serie Fox apprezzata dalla critica "Arrested Development", la sitcom real-time di NBC del 2002 Watching Ellie e il film d'animazione di TNT Animal Farm.
Julia Louis-Dreyfus ha lasciato il segno in televisione nei tre anni (1982-1985) trascorsi in Saturday Night Live al fianco di personalità del calibro di Billy Crystal, Christopher Guest e Eddie Murphy. In seguito ha presentato due volte lo show, diventando la prima donna del cast a diventare presentatrice del programma. Nel 2014 interpreta Eva nel film di Nicole Holofcener Non dico altro.
Louis-Dreyfus si adopera a difesa dell'ambiente. Fa parte del Natural Resource Defense Council (NRDC), di Heal the Bay ed è membro onorario di Heal the Ocean. Ha studiato arte drammatica alla Northwestern University dove si è laureata nel 2007. Durante gli anni del college ha recitato con la Practical Theater Company e con la famosa compagnia di Chicago, Second-City.