2006 festes Ensemble Mitglied an den Münchener Kammerspielen und arbeitete u.a. mit Regisseur*innen wie Johan Simons, Andreas Kriegenburg, Monika Gindersdorfer und Luk Perceval. 2009 und 2013 war sie am Schauspielhaus Zürich in „Major Barbara“ unter der Regie von Peter Zadek und in „Die Katze auf dem heißen Blechdach“ unter der Regie von Stefan Pucher zu sehen.
Ihren Durchbruch als Filmschauspielerin hatte Julia Jentsch 2004 mit “Die fetten Jahre sind vorbei”. Als Sophie Scholl im gleichnamigen Kinofilm erhielt sie den Silbernen Bären, den Deutschen Filmpreis und wurde als Beste Europäische Filmschauspielerin ausgezeichnet. Auch international war sie mit Filmen wie I SERVED THE KING OF ENGLAND von Jiri Menzel und 33 SZENEN AUS DEM LEBEN von Malgorzata Szumowska sehr erfolgreich. 2016 drehte sie die viel beachtete ARD-TV-Miniserie “Das Verschwinden” für die sie 2018 mit dem Deutschen Fernsehpreis ausgezeichnet wurde. Von 2018 bis 2022 stand Julia Jentsch für drei Staffeln der Sky Serie “Der Pass” vor der Kamera, von 2019 bis 2021 für die TV-Reihe “Ostfrieslandkrimis”. 2024 hat sie die Amazon-Prime Serie Serie “Drunter & Drüber” erneut mit Nicolas Ofzarek abgedreht.
Im Kino war sie außerdem u.a. in Anne Zohra Berracheds viel beachtetem Drama “24 WOCHEN” in der weiblichen Hauptrolle zu sehen, welches auf der Berlinale 2017 seine Weltpremiere feierte. Es folgten Hermine Huntgeburths LINDENBERG! MACH DEIN DING!, Johanna Moders WAREN EINMAL REVOLUZZER, MONTE VERITÀ — DER RAUSCH DER FREIHEIT von Stefan Jäger und 8 TAGE IM AUGUST von Samuel Perriard. Zuletzt stand sie für ELECTRIC FIELDS unter der Regie von Lisa Gertsch vor der Kamera.