Юлиана Кёлер родилась в семье актёра кукольного театра. Окончила
вальдорфскую школу
, два года обучалась в актёрской студии Gmelin в Мюнхене. В 1985—1988 годах обучалась актёрскому мастерству у
Уты Хаген
в
Нью-Йорке
. Брала уроки балета у Даниэлы Глюк в Мюнхене. В 1988 году получила предложение от Нижнесаксонского государственного театра в
Ганновере
и с этого времени появлялась на театральных подмостках в Германии.
В 1993 году Кёлер перешла на службу в Баварский государственный драматический театр в Мюнхене и официально входит в его труппу с 1997 года. Из-за задержек в съёмках фильма «
Эме и Ягуар
» Кёлер не успела на пробы в спектакль «
Кетхен из Гейльбронна, или Испытание огнём
» в мюнхенский
. Позднее получила приглашение от Мюнхенского камерного театра. С осени 2001 года Юлиана Кёлер вновь состоит в труппе Баварского государственного драматического театра.
Кинокарьера Юлианы Кёлер началась в 1990-х годах. В 1999 году, ставшим для неё прорывным, она снялась в двух кинолентах: «
Эме и Ягуар
» и «Кнопка и Антон» по одноимённому произведению Эриха Кестнера. В 2001 году Кёлер сыграла главную роль в
Нигде в Африке
. В 2004 году
Оливер Хиршбигель
дал Кёлер роль
Евы Браун
в фильме «
Бункер
». В короткометражном фильме «Габер» (2008) Юлиана Кёлер сыграл роль супруги химика
Фрица Габера
Клары Иммервар
.