Après avoir fait ses études à l'École supérieure de commerce de Grenoble, Julia Vignali travaille brièvement pour le service marketing de Polydor, au sein d'Universal Music, avant d'apparaître dans diverses publicités.

De 2010 à 2012, elle présente la météo de La Matinale de Canal +, avant de se voir confier la présentation des Maternelles, sur France 5. Elle quitte la présentation de cette émission à la fin de la saison 2015. Elle anime régulièrement l'émission C à Vous en remplacement d'Anne-Sophie Lapix, toujours sur France 5. Elle rejoint TF1 à la rentrée 2016 pour animer #Weekend avant de rejoindre M6 pour l'animation de la fameuse émission "Le Meilleur Patissier de France".