1983年出演了个人首部电影《美丽的自由》，从而进入演艺圈 。1985年1月主演的剧情片《向玛丽致敬》上映；2月参演由雅克·杜瓦隆执导的剧情片《家庭生活》；5月出演爱情片《情陷夜巴黎》，在片中饰演少女妮娜 。1988年主演爱情片《布拉格之恋》，在片中饰演脑外科医生托马斯美丽而纯洁的妻子特丽莎 。 1991年与德尼·拉旺共同主演文艺片《新桥恋人》，在片中饰演患有严重眼疾的女画家米歇尔 。1992年10月主演的剧情片《呼啸山庄》上映 ；12月出演爱情片《烈火情人》，在片中饰演部长史蒂夫的情人安娜，并获得第18届法国凯撒奖最佳女演员提名 。1993年主演的剧情片《蓝白红三部曲之蓝》上映，朱丽叶·比诺什凭借该片获得第50届威尼斯电影节沃尔皮杯最佳女演员以及帕西内蒂奖最佳女演员等多项奖项 。1995年参与拍摄了根据法国作家吉欧诺同名小说改编的剧情片《屋顶上的轻骑兵》，并获得第21届法国凯撒奖最佳女演员的提名 。1996年参演由香特尔·阿克曼执导的爱情片《巴黎情人，纽约沙发》；11月与拉尔夫·费因斯、克里斯汀·斯科特·托马斯共同主演了剧情片《英国病人》，在片中扮演女护士汉娜，并获得第47届柏林国际电影节银熊奖最佳女演员、第69届奥斯卡金像奖最佳女配角等奖项 。1998年在安德列·泰西内执导的剧情片《甜蜜爱丽丝》中饰演男主人公马丁的女友爱丽丝。1999年与斯特法诺·迪奥尼斯联合主演了爱情片《恋恋红尘》，在片中扮演伯爵夫人杜德汪。2000年4月与丹尼尔·奥图共同主演了爱情片《雪地里的情人》 ；11月主演的剧情片《未知密码》上映；12月在莱塞·霍尔斯道姆执导的爱情片《浓情巧克力》中饰演巧克力甜点师薇安，并凭借该片获得第73届奥斯卡金像奖最佳女主角提名 。2003年与让·雷诺联合主演了爱情片《巴黎一夜》 。2004年出演由约翰·保曼执导的剧情片《头颅国家》，在片中饰演女记者安娜。 2005年5月出演惊悚片《隐藏摄像机》 ；9月与理查·基尔、凯特·波茨沃斯共同主演了剧情片《蜂王季》 ；此外，她还拍摄了剧情片《玛丽》，在片中饰演女主角演员玛丽。2006年6月参演剧情片《巴黎，我爱你》，在片中饰演痛失爱子的母亲苏珊 ；同年，她还与裘德·洛、罗宾·怀特联合主演了剧情片《解构生活》 。2007年10月主演的爱情喜剧片《三个新娘一个老爸》上映；此外，她还参与拍摄了由侯孝贤执导的剧情片《红气球的旅行》，在片中饰演戏剧教授苏珊 。2008年3月与查尔斯·贝尔林、杰瑞米·雷乃共同主演了家庭剧情片《夏日时光》，在片中扮演设计师阿德丽安娜 。2010年5月主演的剧情片《合法副本》上映，朱丽叶·比诺什凭借该片获得第63届戛纳电影节主竞赛单元最佳女演员奖 。2012年参演由罗伯特·帕丁森、萨曼莎·莫顿主演的剧情片《大都会》 ；8月出演剧情片《把心打开》，在片中扮演医生米拉 。2013年3月出演传记片《1915年的卡蜜儿》，在片中饰演主人公卡蜜儿 ；9月主演的爱情片《文字与图像》上映；此外，她还拍摄了剧情片《千次的晚安》。2014年6月参演由亚伦·泰勒-约翰逊、伊丽莎白·奥尔森、渡边谦、布莱恩·科兰斯顿主演的科幻片《哥斯拉》 ；8月与克里斯汀·斯图尔特、科洛·格蕾斯·莫瑞兹联合主演了剧情片《锡尔斯玛利亚》 。2016年与安东尼奥·班德拉斯、马里奥·卡萨斯、罗德里格·桑托罗共同主演了剧情片《地心营救》，在片中饰演一位旷工的姐姐玛丽亚·塞戈维亚 。