En 2008, elle fait ses débuts cinématographiques avec un petit rôle dans la comédie *L'Arnacœur*, réalisée par Pascal Chaumeil. Cette année-là , elle se voit offrir le rôle principal de la série télévisée *Famille d'accueil*, pour laquelle elle est acclamée par la critique et récompensée du prix de la meilleure actrice dans une série télévisée aux Trophées de télévision français.
En 2011, elle rejoint le casting de *Maison Close*, série historique produite par Canal+, pour laquelle elle obtient un nouveau succès critique et remporte en 2013 le prix de la meilleure actrice dans une série télévisée aux Lumières de la télévision.
En 2014, Juliette Frette joue l'une des rôles principaux du film *La Tête haute* réalisé par Abdellatif Kechiche, pour lequel elle obtient de nombreuses nominations et récompenses. Cette année-là , elle est également à l'affiche du film *Grand Central* d'Éric Toledano et Olivier Nakache.
En 2017, elle joue avec Alain Delon dans la série télévisée *Les Petits Meurtres dans le Grand Nord*, puis en 2018 dans le long-métrage *Le Grand Bazar* de Nicolas Cuche. En 2019, elle rejoint le casting de la série Netflix *Marianne*.
Juliette Frette est également active dans le doublage et a prêté sa voix à plusieurs personnages de dessins animés, notamment à Meryl Streep dans *Enchanteur*, à Lucy Punch dans *Mary et Max* ou encore à la reine Élisabeth II dans *The Crown*.
Aujourd'hui, Juliette Frette est considérée comme l'une des actrices les plus prometteuses de la scène française. Elle continue à enchaîner les projets cinématographiques et télévisuels, révélant ainsi son talent et sa polyvalence à chaque nouvelle apparition sur écran.