Julia Karin Ormond wurde am 4. Januar 1965 in Epsom im englischen Surrey als zweites von fünf Kindern ihrer Eltern geboren. Ihr Vater John Ormond war als Börsenmakler tätig, ihre Mutter Josephine arbeitete als Laborantin. Die künstlerische Ader, die Ormond schon früh verspürte, führte sie nach der Schule zunächst auf eine Kunstschule — in den Fußstapfen ihrer Großeltern, die selbst Künstler gewesen waren. Die Ausbildung dort beendete sie jedoch nicht; stattdessen wechselte sie an die Webber Douglas Academy of Dramatic Art in London, eine renommierte Schauspielschule, die sie 1988 erfolgreich abschloss.
Ihr Einstieg in die Berufswelt als Schauspielerin gelang 1989 mit der britischen Fernsehminiserie Traffik, einem mehrfach ausgezeichneten Polit-Thriller über den internationalen Drogenhandel. Das Werk sollte später von Regisseur Steven Soderbergh als Grundlage für seinen preisgekrönten Kinofilm Traffic — Macht des Kartells dienen. Zwei Jahre darauf, 1991, übernahm Ormond die Hauptrolle in der internationalen Fernsehproduktion Die junge Katharina, in der sie die junge Katharina die Große darstellte. Die Leistung brachte ihr eine Nominierung für den Gemini Award als beste Darstellerin ein — eine frühe Anerkennung ihres Talents durch die Branche.
Ihr Kinodebüt gab sie in Peter Greenaways umstrittenem Film Das Wunder von Mâcon, einem Werk, das für seine provokante Ästhetik bekannt wurde. Den eigentlichen internationalen Durchbruch erzielte sie jedoch an der Seite von Brad Pitt in Legenden der Leidenschaft, dem epischen Familiendrama von Regisseur Edward Zwick, das 1994 in die Kinos kam. Der Film machte Ormond über Nacht zu einem gefragten Gesicht in Hollywood; in rascher Folge übernahm sie Rollen in Der 1. Ritter, dem Artus-Epos mit Richard Gere und Sean Connery, sowie in Sabrina, Billy Wilders klassische Romanze in der Neuverfilmung von Sydney Pollack.
Ormonds dramatisches Können trat besonders in ihrer Verkörperung der Smilla Jaspersen in Fräulein Smillas Gespür für Schnee hervor, der Verfilmung des gleichnamigen Bestsellers des dänischen Autors Peter Høeg. Die Rolle einer grönländisch-dänischen Wissenschaftlerin, die einem Mord nachforscht, verlangte psychologische Tiefe und körperliche Präsenz — beides lieferte Ormond überzeugend. Sie arbeitete auch mit weiteren namhaften Regisseuren zusammen: mit dem russischen Meister Nikita Michalkow in Der Barbier von Sibirien, einem aufwändigen historischen Epos, und mit dem amerikanischen Visionär David Lynch in Inland Empire, einem der rätselhaftesten Werke seiner Karriere.
2008 war sie in Der seltsame Fall des Benjamin Button zu sehen, dem opulenten Fantasy-Drama von David Fincher mit Brad Pitt in der Titelrolle. Der Film erhielt zahlreiche Nominierungen, darunter für den Broadcast Film Critics Association Award und den Screen Actors Guild Award, jeweils für das beste Ensemble — Auszeichnungen, an denen auch Ormond als Ensemblemitglied nominiert war. Che — Revolución, der erste Teil von Soderberghs langem Zweiteiler über das Leben des argentinischen Revolutionärs Ernesto Che Guevara, rundete diese Phase ihrer Filmographie ab.
Den Primetime Emmy Award gewann Ormond 2010 für ihre Nebenrolle als Eustacia in der Fernsehproduktion Du gehst nicht allein — eine Anerkennung, die ihre Qualitäten als Fernsehschauspielerin unterstrich. Im August 2012 erhielt sie ihre erste Serienhauptrolle: In der Mystery-Serie Witches of East End spielte sie Joanna Beauchamp, die Matriarchin einer Familie von Hexen. Die Serie wurde vom US-Sender Lifetime von Oktober 2013 bis Oktober 2014 ausgestrahlt.
Neben ihrer Film- und Fernsehkarriere bewahrte Ormond stets ihr Interesse an der Theaterarbeit auf der Bühne. Privat war sie zunächst mit dem Schauspieler Rory Edwards verheiratet. Von 1999 bis 2008 war sie mit Jon Rubin zusammen; aus dieser Verbindung stammt eine gemeinsame Tochter, geboren 2004. Zu den weiteren Stationen ihrer Karriere gehören eine Nominierung für den Satellite Award als beste Nebendarstellerin im Fernsehen sowie — auf der anderen Seite des Spektrums — eine Nominierung für die Goldene Himbeere als schlechteste Nebendarstellerin aus dem Jahr 2008, die für die Leichtigkeit steht, mit der Ormonds Talent in kommerziellen Produktionen manchmal unterschätzt wurde.
