Julianne Moore (vlastním jménem Julie Ann Smith) se narodila 3. prosince 1960 ve Fayetteville v Severní Karolíně. Její otec Peter Moore Smith byl vojenský soudce a později plukovník ve výslužbě, a její matka Anne byla skotská psycholožka a sociální pracovnice. Kvůli otcově kariéře rodina často měnila bydliště, což ovlivnilo její dětství. Po ukončení studia na Bostonské univerzitě, kde získala titul BFA v oboru divadlo, se v roce 1983 přestěhovala do New Yorku, aby se věnovala herectví. Své umělecké jméno si zvolila spojením svých dvou křestních jmen.

Svou kariéru začala v televizních mýdlových operách, kde si získala první profesionální zkušenosti. Průlom nastal v letech 1985 až 1988, kdy získala roli Frannie Hughesové v populárním denním seriálu As the World Turns. Za tuto roli získala v roce 1988 cenu Emmy, což jí otevřelo dveře do světa celovečerního filmu. Po řadě vedlejších rolí v 90. letech, jako v Uprchlíkovi (1993), si ji kritici všimli ve filmu Roberta Altmana Zkratky (Short Cuts, 1993), který jí přinesl první společné uznání.

Opravdové kritické uznání a postavení jedné z nejrespektovanějších hereček své generace si Julianne Moore zajistila koncem 90. let. Získala oscarové nominace za filmy Hříšné noci (Boogie Nights, 1997) a Konec sázek (The End of the Affair, 1999). Její schopnost ztvárnit složité a emocionálně náročné postavy ji vedla k tomu, že se stala múzou nezávislých filmařů, zejména Todda Haynese, v jehož dramatu Daleko do nebe (Far from Heaven, 2002) podala strhující výkon, který jí vynesl další nominace. V roce 2003 se stala desátou herečkou v historii, která byla nominována na Oscara za dvě různé role v jednom roce (Daleko do nebe a Hodiny).

Vrchol jejího kritického uznání přišel v roce 2015, kdy získala Oscara pro Nejlepší herečku za její emotivně zničující výkon ve filmu Pořád jsem to já (Still Alice), kde ztvárnila univerzitní profesorku, která bojuje s časnou formou Alzheimerovy choroby. Kromě pěti oscarových nominací získala ceny BAFTA, Zlatý glóbus a cenu na festivalu v Cannes. Julianne Moore je dnes považována za jednu z největších žijících hereček, známou svou odvahou při výběru rolí a schopností vnést hloubku a lidskost do každé postavy.