Die aus Limburg stammende Sopranistin Julia Kleiter studierte bei William Workmann in Hamburg und bei Klesie Kelly-Moog in Köln. 2004 gab sie ihr Debüt an der Opéra national de Paris als Pamina (»Die Zauberflöte«) – eine Partie, die sie in zahlreichen Produktionen in Madrid, Zürich, an der New Yorker Met, in München oder bei den Salzburger Festspielen unter der musikalischen Leitung von Dirigenten wie Nikolaus Harnoncourt, Marc Minkowski, Claudio Abbado, Adam Fischer oder zuletzt Philippe Jordan gestaltete. Riccardo Muti, Daniel Barenboim, Christian Thielemann, Ivor Bolton, René Jacobs, Helmut Rilling, Fabio Luisi, Philippe Herreweghe, Daniel Harding, John Eliot Gardiner, Giovanni Antonini und Marek Janowski sind weitere Dirigenten, die ihren musikalischen Weg begleitet haben. Am Royal Opera House sang sie die Gräfin Almaviva (»Le nozze di Figaro«) wie auch am Teatro alla Scala di Milano und der Semperoper in Dresden. An der Scala und der Bayerischen Staatsoper war sie Agathe (»Der Freischütz«). Donna Anna an der Hamburgischen Staatsoper und in der Elbphilharmonie, oder Eva (»Die Meistersingern von Nürnberg«) in Berlin, Paris und Dresden, sowie Marschallin (»Der Rosenkavalier«) in Brüssel sind weitere Höhepunkte der jüngeren Vergangenheit. 
Mit ihren Liedinterpretationen ist Julia Kleiter regelmäßiger Gast an der Londoner Wigmore Hall, in Madrid, München, bei den Schubertiaden in Schwarzenberg und Vilabertran oder dem Heidelberger Frühling sowie bei den Salzburger Festspielen. Zahlreiche CDs und DVDs dokumentieren ihr künstlerisches Schaffen.