סרט מגולל את סיפורם של ליליאן הלמן (ג'יין פונדה) וג'וליה (ונסה רדגרייב) המתגוררות יחדיו בביתם של סבה וסבתה של ג'וליה בארצות הברית. בבגרותם ג'וליה הולכת ללמוד רפואה באוניברסיטת אוקספורד ובאוניברסיטת וינה והיא אף התמחתה אצל זיגמונד פרויד. בעוד שליליאן מתקשה להשלים מחזה שעליו היא עמלה. היא חייה ביחד עם הסופר דשייל האמט (ג'ייסון רוברדס) בבית חוף בארצות הברית. אחרי שליליאן הצליחה להתפרסם בעקבות מחזהּ המוצלח היא הוזמנה לכינוס מחזאים ברוסיה. ג'וליה שהצטרפה למחתרת נגד הנאצים מבקשת מליליאן להבריח סכום כסף למחתרת דרך גרמניה הנאצית כאקט התנגדות. המשימה מסוכנת מאוד לליליאן במיוחד עקב יהדותה. במהלך מפגש קצר בין השתיים ליליאן מגלה שלג'וליה ישנה ילדה בשם לילי הגרה באלזס צרפת. לאחר חזרתה של ליליאן לארצות הברית נודע לה שג'וליה נרצחה. ליליאן מנסה לגלות מה עלה בגורלה של הילדה, אך משפחתה ממאנת לשתף איתה פעולה. בסוף הסרט ליליאן מבטיחה לזכור את ג'וליה ואת האמט שנפטר גם הוא.