Julie Gayet je levicově zaměřená, ve francouzských prezidentských volbách podpořila současného francouzského prezidenta Françoise Hollanda. Julie Gayet je rozvedená a má tři děti. V lednu 2014 vyšel najevo její poměr s francouzským prezidentem Françoisem Hollandem, který kvůli ní ukončil vztah se svou dosavadní partnerkou Valérií Trierweilerovou. Julie Gayet ale neunesla tlak médií a s prezidentem se rozešla.
Julie Gayet již v dětství propadla kouzlu filmu, divadla a hudby. Její herecké začátky sahají až do roku 1993, kde se mihne v slavné trilogii Tři barvy: modrá. Její skutečnou první rolí byla však až účast ve snímku A LA BELLE ETOILE. V tomto snímku zazářila a nabídky se jí jen hrnuly.
Julie Gayet se věnovala také dabingu, propůjčila hlas jedné z postav v animovaném filmu Tajemství tety Elenory. Vyzkoušela si také funkci post producentky a to rovnou ve dvou filmech. Nejdříve v dramatu Znova vstaň, v němž si rovněž zahrála i hlavní roli a následně v rodinném dramatu Les Secrets.