Julieta Zylberberg inició su carrera en 2004 en el programa de televisión infantil Magazine For Fai, conducido por Mex Urtizberea. En ese año también estuvo en el primer capítulo de la serie de televisión Culpable de este amor y apareció en la miniserie Sangre fría. Los siguientes años, participó en numerosos proyectos para cine y televisión. En 2007, protagonizó la película Tres minutos junto a Nicolás Pauls y Antonella Costa. Protagonizó la película La mirada invisible (2010), bajo la dirección de Diego Lerman. La película participó en la Quincena de Realizadores del Festival de Cannes de 2010, y Zylberberg ganó el premio Cóndor de Plata que entrega la Asociación de Cronistas Cinematográficos de la Argentina a la Mejor Actriz. En 2020, formó parte de Tengo miedo torero, una cinta dramática de Rodrigo Sepúlveda que forma parte del Festival Internacional de Cine de Guadalajara (FICG) 2020.