Julia Kovalenko wurde am 9. März 1988 in Pervomajskij, UdSSR (heute Kasachstan), geboren; Anfang 1997 zog die Familie nach Deutschland. Erste praktische Filmerfahrungen sammelte Kovalenko bei der Produktionsfirma Capture in Düsseldorf: Sie arbeitete dort zunächst für drei Monate als Produktionsassistentin, gefolgt von einem Jahr in der Abteilung Schnitt. Während dieser Zeit wurde ihre Leidenschaft für Montage und Filmschnitt geweckt.

2009 begann Kovalenko ein Studium im Fachbereich Design mit Schwerpunkt Film an der FH Dortmund; 2011 wechselte sie an die Filmakademie Baden-Württemberg, wo sie ein Studium im Fach Schnitt/Montage begann. Neben modernem digitalem Schnitt erlernte Kovalenko an der Filmakademie auch den "klassischen" Filmschnitt am 16mm-Schneidetisch. Im Rahmen des Studiums konnte sie 2015 als Stipendiatin der Baden-Württemberg Stiftung am "Hollywood Workshop" an der University of California in Los Angeles teilnehmen: Studierende der Filmakademie werden dabei mit den Arbeitsweisen amerikanischer Studios vertraut gemacht. 
 
Ihr Diplom machte Julia Kovalenko 2016 mit dem Schnitt der beiden Kurzfilme "The Fantastic Love of Beeboy & Flowergirl" und "A Veteran's Destiny". Nach ihrem Abschluss begann sie als freie Editorin zu arbeiten. Bei Sandra Nettelbecks Gesellschaftskomödie "Was uns nicht umbringt" (2018) erstellte sie den Rohschnitt. Als Editorin zeichnete sie bei der Roadmovie-Komödie "Endlich Gardasee!" (2018, TV, Regie: Ulrike Grote) und (zusammen mit Lucas Seeberger) bei dem TV-Zweiteiler "Die verschwundene Familie" (2019, Regie: Thomas Berger) verantwortlich, einer Fortsetzung des Zweiteilers "Tod eines Mädchens" aus dem Jahr 2015. 
 
Ein großer Erfolg war das Sozialdrama "Systemsprenger" (2019), bei dem Nora Fingscheidt Regie führte, ebenfalls Absolventin der Filmakademie Baden-Württemberg (Abschlussjahr 2017). Der eindringliche Film über eine Neunjährige, die in Pflegefamilien, Wohngruppen und Sonderschulen massiv gegen alles und jeden rebelliert, feierte im Wettbewerb der Berlinale 2019 Premiere, erhielt glänzende Kritiken und gewann den Alfred-Bauer-Preis. Weitere Auszeichnungen folgten. Gemeinsam mit Stephan Bechinger erhielt Julia Kovalenko für die Montage von "Systemsprenger" im Frühjahr 2020 den Deutschen Filmpreis (der Film gewann sieben weitere Lolas).