Джули Лондон (настоящее имя — Гейли Пек) родилась в 1926 году в городке Санта-Роза, штат Калифорния. У её родителей, Джека и Джозефины Пек, был свой театр, в котором Джули пела и играла с ранних лет. Когда девочке было 14 лет, семья переехала в Лос-Анджелес; вскоре после этого, в 1945 году, она окончила Голливудскую Профессиональную Школу. Через пару лет актриса вышла замуж за актёра Джека Уэбба, в браке с которым у неё впоследствии родились две дочери — Стейси и Лайза.
Актёрский дебют состоялся для Лондон в 1944 году, после съемок в приключенческом фильме режиссёра Сэма Ньюфилда «Nabonga», в котором актриса сыграла одну из главных ролей. Менее чем через год к Джули поступили предложения ролей в фильмах «On Stage Everybody» и «Красный дом» (The Red House).
В 1953 году Джули развелась со своим мужем, а всего через год познакомилась с популярным музыкантом и композитором в стиле джаз Бобби Троупом, который в то время выступал в одном из клубов Лос-Анджелеса. Они поженились в 1954 году и прожили вместе более 45 лет, до самой смерти Бобби в 1999 году. У супругов родилось трое детей — дочь Келли и близнецы Джоди и Риз.
Ещё будучи ребёнком, Джули серьёзно увлекалась музыкой, особенно пением. Однако лишь после успешного начала актёрской карьеры звукозаписывающие студии заметили талантливую певицу. Первый концерт Джули Лондон состоялся в 1955 году в клубе '881 Club' в Лос-Анджелесе, а впоследствии актриса выпустила 32 полноценных альбома со своими записями. Джули также получала титул «самой популярной певицы» по мнению журнала «Billboard» в 1955, 1956 и 1957 годах. В 1957 году певица появилась на обложке журнала «Life».
Её первой звукозаписывающей компанией была "Bethlehem Records ', заключить контракт с которой ей помог Бобби Троуп. Несколько песен Лондон даже попали на сборник студии 1955 года, который вышел под названием «Bethlehem’s Girlfriends». Наибольшую известность Джули добилась после выхода её сингла «Cry Me a River», текст которого написал школьный друг певицы, а музыку сочинил всё тот же Бобби. Диск, релиз которого состоялся в декабре 1955 года, почти сразу разошёлся миллионным тиражом только в Соединённых Штатах и ??принёс огромную славу актрисе.
Её роли в кино также порой оказывались «поющими»: так, Лондон исполнила свою песню в фильме «The Girl Can’t Help It» в 1956 году.
Помимо карьеры в кинофильмах и музыкальной индустрии, актриса часто принимала участие в различных сериалах и телешоу, самыми известными из которых были «The Big Valley» и «Adam-12». Известно также, что актриса оставалась в хороших отношениях со своим первым мужем и даже участвовала в нескольких его проектах, среди которых был телесериал «Emergency!» и «Adam-12».
В 1960-х и 1970-х актриса активно снималась в фильмах и сериалах, однако в 1990-х карьера актрисы пошла на спад. В 1995 году Джули перенесла инсульт, а после смерти её мужа в 1999 году её здоровье ещё сильнее ухудшилось.
Джули Лондон скончалась 18 октябре 2000 года в возрасте 74 лет. Её похоронили рядом с мужем, на кладбище Forest Lawn — Hollywood Hills Cemetery в Лос-Анджелесе.