Julieta Cardinali nació en Buenos Aires, el 21 de octubre de 1977. Debutó a las 14 años como «paquita» de Xuxa en El show de Xuxa. Luego fue conductora del programa infantil Mega Park y formó parte del personal de Jugate con todo, de Cris Morena.
Como actriz actuó en Montaña rusa, otra vuelta (1996), Sueltos (1997), Como pan caliente (1997), Naranja y media (1997), Socios y más (1998), Lo dijo papá (1998) y luego integró el elenco de la exitosa telenovela juvenil Verano del 98, donde actuó desde finales de 1998 hasta comienzos de 2000.
Debutó en cine en Buenos Aires me mata, y en 2001 fue nominada al Condor de plata como actriz revelación por su actuación en el filme Una noche con Sabrina Love, protagonizada por Cecilia Roth y Tomas Fonzi.
Tuvo participaciones en EnAmorArte, El hacker, Tiempo final y Los médicos 2, y luego integró los elencos de las telenovelas Maridos a domicilio y Máximo corazón, ambas emitidas en el año 2002.
En 2003 fue una de las protagonistas de Malandras, y coprotagonizó en cine Valentín, junto a Rodrigo Noya. Realizó participaciones especiales en Disputas, Sangre fría, Numeral 15, y en 2006 actuó en las series Soy tu fan y El tiempo no para.
En 2007 protagoniza la obra Eva y Victoria junto a Leonor Benedetto y bajo la dirección de China Zorrilla, en donde interpretó a Eva Perón.
En cine continuó actuando en El nominado (2003), Un mundo menos peor (2004), La suerte esta echada (2005), Un Buda (2005), La antena (2007) y protagonizó la opera primera de Fito Páez; ¿De quién es el portaligas? (2007).
En 2010 protagonizó Caín y Abel, junto a Joaquín Furriel y Fabian Vena, y protagonizó las películas El reclamo, Tres deseos y Una cita, una fiesta y un gato negro.
En 2012 integra el elenco de la primera temporada de En terapia, protagonizada por Diego Peretti, por su labor fue nominada al Martín Fierro y al Premio Tato como mejor actriz dramática
En 2013 protagoniza en España la serie Carta a Eva, donde vuelve a interpretar a Eva Perón, y más tarde actúa en la serie argentina de Pol-ka Farsantes, nominada al Tato como actriz de reparto en drama.
En 2016 junto a Luciano Cáceres aparece en Los ricos no piden permiso con el papel semi-antagónico de Victoria.
Tiene una hija, llamada Charo, fruto de la relación con el músico Andrés Calamaro nacida en el 2007.
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