Юлия Гаврилова родилась 20 июля 1989 года в Новосибирске. Фехтованием занялась в 1999 году, в 2005 году вошла в сборную России. В 2009 году стала серебряным призером чемпионата Европы. В 2010 году - чемпионкой мира и обладательницей серебряной медали чемпионата Европы. В 2011 году завоевала золотую и серебряную медали чемпионата мира, две бронзовые медали чемпионата Европы. В 2012 году стала чемпионкой мира и Европы, но на Олимпийских играх в Лондоне заняла лишь 10-е место в личном первенстве. В 2013 году стала чемпионкой Европы. В 2015 году завоевала золотые медали чемпионатов мира и Европы.

В 2016 году впервые в своей карьере выиграла золото вместе со своей командой на Олимпиаде в Рио-де-Жанейро.