Nata in Germania (a Hildesheim), Julia Oesch ha studiato violino, prima di dedicarsi al canto presso il Conservatorio di Francoforte. Dopo il perfezionamento a Detmold ha frequentato Tanglewood Music Center, dove ha avuto modo di lavorare con Seiji Ozawa. Diplomata all' Università di Boston (Master of Music), ha seguito corsi di perfezionamento con Christa Ludwig, Barbara Bonney, Brigitte Fassbaender e Gustav Kuhn ed ha vinto numerosi premi internazionali.
Da allora si esibisce regolarmente in molti importanti teatri europei e statiutensi (Teatro Saõ Carlos di Lisboa, dal San Carlo di Napoli all'Opera di Zurigo, dalla Fenice di Venezia allo Châtelet di Parigi, dal Staatsoper di Monaco all’Opera di Boston), ha inoltre preso parte ai Festival di Erl e Salisburgo (Austria), Ravinia e Tanglewood (USA) e Aix-en-Provence (Francia). Ha lavorato con direttori come Thielemann, Ozawa, Paternostro, Kuhn e Inbal.
In campo concertistico predilige, per i suoi recital solistici, la musica tedesca o americana (con autori come Schubert, Mahler, Copland e Ives), ma il suo repertorio include le Passioni di Bach, il Requiem di Verdi, il Messiah di Händel, Elias di Mendelssohn-Bartholdy, la Nona Sinfonia di Beethoven, l'Ottava Sinfonia, il Canto della Terra di Mahler e 6 Canzoni di Maeterlinck (di Zemlinsky).
I ruoli più rappresentativi della sua carriera sono però i personaggi femminili della tetralogia wagneriana (Erda, Fricka, Waltraute), il ciclo completo e stato inciso per l'etichetta Arte Nova. Citiamo inoltre i ruoli Orfeo, nell' Orfeo ed Euridice di Gluck e La terza donna nello Flauto magico di Mozart. Fra le altre incisioni si ricorda La traviata (Verdi), Die tote Stadt di Korngold e l'Elena Egizia di Strauss. Nel 2014, ha pubblicato il suo primo CD da solista, insieme al suo partner duo Jens Barnieck, che è disponibile anche on-line. Il titolo è Never too Late to Love! Si ascolta opere tedesche e americane e una breve opera, composto 2013 del compositore portoghese / americano Patricio da Silva, esclusivamente per il Duo Songways. Nel 2019 Julia Oesch e la pianista Lena Wüst hanno fondato il Duo MezzoPiano. Viaggia in Germania con programmi semi-scenici.
