Юлия Ипполитовна родилась в Москве 7 августа 1901 года. Рано оставшись без родителей, вместе с братом воспитывалась в семье дедушки и бабушки в Санкт-Петербурге. Успешно училась в гимназии, увлеклась театральным искусством, занималась в самодеятельности. После окончания гимназии поступила на историко-филологический факультет МГУ, однако ушла оттуда и поступила на актёрские курсы Государственного института музыкальной драмы (ныне ГИТИС). Успешно закончив институт, Юлия была приглашена в московский Камерный театр под руководством А. Я. Таирова. Но окончательный выбор талантливая девушка сделала в пользу кинематографа.
Дебют Солнцевой состоялся в фильме Якова Протазанова «Аэлита» (1924) по одноименному научно- фантастическому произведению А. Толстого. Картина имела большой успех, а звезда немого кино Юлия успешно снялась в фильмах «Папиросница от Моссельпрома» (1924), «Буря» (1928), «Две женщины» (1929) и другие.
Продвинутая, активная, успешная Юлия Ипполитовна не успокаивалась на достигнутых достижениях. Развивающемуся советскому кинематографу была нужна такая талантливая молодежь. Встреча с Довженко стала судьбоносной и кардинально поменяла творческую жизнь Юлии.
С 1929 года она перешла работать ассистентом режиссера на студиях ВУФКУ, Московской кинофабрики «Союзкино» (позже «Мосфильм») и Киевской кинофабрики (позже Киевской киностудии). С 1939 года, уже как режиссер, совместно с мужем Александром Довженко ставила фильмы, а самостоятельно – после его смерти (1956). Все последующие годы были посвящены творчеству Александра Петровича. Солнцева превращала в кинопроизведения неосуществленные сценарии мужа.
Юлия Ипполитовна скончалась 29 октября 1989 года в Москве. Похоронена рядом с мужем Александром Петровичем Довженко.
Актриса снялась в 9 картинах. Как режиссера фильмотека Юлии Ипполитовны насчитывает 12 художественных фильмов, около 10 документальных фильмов.
Юлия Ипполитовна Солнцева удостоена высоких званий Заслуженная артистка РСФСР (1935), Народная артистка РСФСР (1964), Народная артистка СССР (1981), Сталинская премия второй степени (1949) . Награждена орденами и медалями: Орден Ленина Орден Трудового Красного Знамени Орден «Знак Почета» (1950) Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.» Медаль «Ветеран труда» Медаль «В память 800-летия Москвы» Медаль «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина», Золотая медаль им. А. П. Довженко . Была удостоена наград на Каннском кинофестивале, МКФ в Лондоне, МКФ в в Сан-Себастьяне, на Венецианской выставке книги.
Высокие темпы развивающегося советского кинематографа позволяли ей ставить фильмы как режиссёра: вначале совместно с мужем Александром Довженко, после его смерти – самостоятельно.