Julia Stein wurde in Oberhausen (Rheinland) geboren. Sie arbeitete in Italien mit Robert Kettelson und Alida Ferrarini während sie sich an der Universität Padua in Psychologie diplomierte. Nach ihrer Rückkehr nach Deutschland studierte die junge Mezzosopranistin zunächst bei Helen Donath und später bei Camilla Ueberschaer im Voice-Studio München. 2012 gewann sie beim Internationalen Lions Wettbewerb die Rolle des Sesto in Händels Giulio Cesare in Egitto beim Opernfestival Gut Immling. Im selben Jahr sang sie im Finalistenkonzert des Bundeswettbewerb Gesang in der Komischen Oper Berlin. Julia Stein war u.a. bereits in Rollen wie Nerone (Agrippina) am Theater Giessen, Flora (La Traviata) mit den Münchner Symphonikern und Ruggiero (Alcina) bei den Opernfestspielen Gut Immling zu hören. 2013 hatte sie ihr erfolgreiches Debut an der Staatsoper Bukarest als Sièbel (Faust). Im Frühling diesen Jahres debütierte Julia Stein an der Bayerischen Staatsoper (Rigoletto). Im Juni tourte sie mit dem Salzburger Landestheater zum 5. Internationalen Opernfestival Istanbul und sang dort in Glucks Die Pilger von Mekka die Rolle der Balkis. Aktuell ist sie am Salzburger Landestheater und am Theater Klagenfurt als 2. Dame Die Zauberflöte zu hören.