Родилась в Москве 24 апреля 1988 года[2]. Когда Карауловой было 4 года, её отец был направлен по работе в Болгарию, и она вместе с семьей переехала в Софию. Училась в школе при посольстве России в Болгарии[3]. В возрасте 11 лет вернулась в Москву[4]. Окончила школу № 1106[5].
В 2003 году заняла второе место на конкурсе «Лицо года», организованном подростковым журналом «Yes!». После этого стала одной из солисток группы «Yes»[6].
В 2004 году стала участницей телепроекта Первого канала «Фабрика звёзд 5» под руководством Аллы Пугачёвой[6], в котором дошла до финала. Во время проекта исполнила песню в дуэте с Русланом Масюковым «Нет тебя», которая впоследствии перешла к Елене Терлеевой. Также была записана сольная композиция «Дождь». К концу проекта Караулова вошла в состав новой группы Максима Фадеева «Нэцке», в составе которой записала песни «Я джокер кину на стол» и «Я попала в сети» (последняя чаще всего числится сольной песней Юлианны)[6].
После «Фабрики звёзд» около полугода училась в Лондоне. Некоторое время работала редактором журнала «Yes!»[6][7].
Весной[уточнить] 2011 года, после ухода Лои, Караулова стала солисткой группы «5sta Family»[8]. За 4 года пребывания в ней группа записала несколько хитов и получила ряд престижных номинаций и премий, в числе которых «Золотой Граммофон 2013» за песню «Вместе мы».
В 2014 году Юлианна Караулова окончила продюсерский факультет Российской академии музыки имени Гнесиных. Ранее она окончила факультет эстрадно-джазового вокала академии Гнесиных[9]. 20 сентября 2015 года Караулова объявила об уходе из группы[10].
В мае 2015 года, будучи в составе 5sta Family, Караулова представила свой дебютный клип на песню «Ты не такой». Автором музыки и слов песни стала R’n’B-исполнительница Бьянка. Съёмки клипа проходили в Риме[11]. Клип по состоянию на июль 2021 года имел свыше 40 млн просмотров на видеохостинге Youtube[12].
В конце декабря состоялся релиз второго для Карауловой клипа на песню «Хьюстон»[13].
Дебютный сольный альбом «Чувство Ю» был выпущен 30 сентября 2016 года[14]. Его презентация и первый сольный концерт Юлианны Карауловой состоялись 1 ноября в московском клубе RED[15].
В декабре 2016 года состоялась премьера песни «Снежинка» совместно с Дмитрием Маликовым[16].
31 марта 2017 года состоялась премьера песни «Ты мой»[17]. 30 мая открылся предзаказ нового сингла «Не верю», а 18 июня состоялась премьера песни[18]. 5 июля состоялась премьера клипа «Не верю»[19]. 10 октября состоялась премьера песни «Небо так любит нас», которую Караулова исполнила вместе с группами «Марсель» и KREC[20]. 24 октября состоялась эксклюзивная премьера песни «Просто так» для пользователей социальной сети «ВКонтакте», а общая премьера песни состоялась 27 октября[21]. 17 ноября состоялся релиз мини-альбома «Феномены»[22]. 14 декабря состоялась премьера клипа «Просто так».
30 марта 2018 года состоялась премьера песни «Лети за мной». 30 мая состоялась премьера клипа «Лети за мной»[23]. 6 июня состоялась премьера клипа «Небо так любит нас», ставшей саундтреком фильма «Один день лета»[24]. 21 сентября состоялась премьера песни «Маячки»[25]. 30 ноября состоялась премьера сингла «Адреналин текила»[26]. 10 декабря состоялась премьера клипа «Маячки»[27].
15 февраля 2019 года был опубликован тизер клипа «Лучший враг»[28], а 17 февраля состоялась премьера клипа[29].
15 марта состоялась премьера сингла «Ариведерчи» и открылся предзаказ третьего студийного альбома «Быть сильными». 22 марта состоялся релиз этого альбома[30]. 20 мая состоялась премьера клипа «Ариведерчи»[31], а 4 сентября — премьера клипа «Танцы на нервах»[32].
21 ноября состоялась премьера сингла «Дикая Пума»[33], а 9 декабря вышел клип[34].
13 марта 2020 года состоялась премьера сингла «Градусы»[35], а 24 апреля — премьера клипа[36]. 21 июля состоялась премьера сингла «ProЛюбовь»[37]. 27 августа состоялась премьера дуэтного сингла с Максимом Фадеевым «Тем, кто рядом», а 5 ноября вышел клип[38]. 16 ноября состоялась премьера сингла «Чао Чао»[39].
29 января 2021 года состоялась премьера сингла «Так сильно»[40], а 23 марта — премьера клипа[41]. 7 июля состоялась премьера сингла «Винчестер»[42]. 17 ноября состоялась премьера сингла «Странная любовь»[43], а 13 декабря — сингла «No1»[44].
Была гостьей эпизодов телешоу Первого канала «Вечерний Ургант» 24 октября 2016 года[46], 4 декабря 2017[47], 24 апреля 2019[48] и 23 апреля 2020 года[49].
С 26 ноября 2017 года по 25 ноября 2018 года — ведущая спортивного шоу «Русский ниндзя» на Первом канале[50].
2 декабря 2017 года была участницей телешоу Первого канала «Кто хочет стать миллионером?» на пару с телеведущим Тимуром Соловьёвым и выиграла вместе с ним главный приз — 3 миллиона рублей[51].
С 10 февраля по 26 мая 2018 года — член жюри второго сезона международного вокального конкурса «Ты супер!» на НТВ[52].
С 4 августа 2018 года — судья проекта «Всё, кроме обычного» на ТВ-3[53].
С 15 марта 2019 года — наставница проекта «Битва талантов» на СТС Love[54].
Гостья телепередачи «Мой герой» на телеканале «ТВ Центр» (выпуск от 21 ноября 2019 года)[55].
С саунд-продюсером Андреем Чёрным Караулова познакомилась 17-летней на «Фабрике звёзд», а близкие отношения начала семь лет спустя, после расставания с прежним молодым человеком[7].
23 декабря 2016 года Чёрный сделал Карауловой предложение о браке, когда она выступала на ледовом катке ВДНХ со своей песней «Внеорбитные» во время съёмок новогодней передачи «Голубой огонёк» (телеканал ТВЦ)[58].
29 мая 2021 года Караулова родила сына Александра[59].
В 2021 году стало известно, что Караулова вышла замуж[60].