Après des études secondaires en Belgique, Julien Frison débute sa formation théâtrale en 2012 au Cours Florent à Paris. L’année suivante, il est formé au Conservatoire national supérieur d’art dramatique dans les classes de Sandy Ouvrier, Nada Strancar et Xavier Gallais. Il y interprète Novecento d’Alessandro Barrico mis en scène par Emmanuel Besnault. En 2015, il joue dans De l’ambition, une création de Yann Reuzeau présentée au Théâtre du Soleil.

Engagé en tant que pensionnaire de la Comédie-Française le 27 avril 2016, il y fait ses débuts dans le rôle de Bobin dans la reprise d’Un chapeau de paille d’Italie d’Eugène Labiche mis en scène par Giorgio Barberio Corsetti. En 2017, il enchaîne les rôles de Maffio Orsini dans Lucrèce Borgia de Victor Hugo, du Marquis dans Cyrano de Bergerac d’Edmond Rostand et d’Octave dans Les Fourberies de Scapin de Molière, trois mises en scène de Denis Podalydès. Isabelle Nanty lui confie le rôle de Maxime dans L’Hôtel du Libre-Échange de Georges Feydeau. Véronique Vella le dirige dans Le Cerf et le Chien – Les Contes du chat perché de Marcel Aymé et monté au Studio-Théâtre. Il est distribué dans La Résistible Ascension d’Arturo Ui de Bertolt Brecht par Katharina Thalbach et dans L’Éveil du printemps de Frank Wedekind par Clément Hervieu-Léger qui le sollicite à nouveau dans La Cerisaie en 2022. En 2018, il joue dans La Nuit des rois ou Tout ce que vous voulez de Shakespeare par Thomas Ostermeier qu’il retrouve en 2022 pour Le Roi Lear.Éric Ruf le dirige en 2019 dans La Vie de Galilée de Bertolt Brecht et Géraldine Martineau dans La Petite Sirène d’après Andersen. L’année suivante, Lilo Baur le choisit dans La Puce à l’oreille de Feydeau et Pauline Bureau dans Hors la loi. En 2022, il joue sous les directions d’Arnaud Desplechin dans Angels in America de Tony Kushner et Ivo van Hove dans Le Tartuffe ou l’Hypocrite de Molière et l’année suivante sous celle de Simon Delétang pour La Mort de Danton de Büchner.

Julien Frison débute sa carrière au cinéma en 2006, aux côtés d’Albert Dupontel, dans Odette Toulemonde d’Éric-Emmanuel Schmitt. Il joue ensuite dans Big City de Djamel Bensalah, Un monde à nous de Frédéric Balekjan, Sommeil blanc de Jean-Paul Guyon et Un ange à la mer de Frédéric Dumont. En 2010, il donne la réplique à Jean-Pierre Marielle dans Rondo, un long métrage réalisé par Olivier Van Maelderghem. En 2016, il est à l’affiche du film de Yann Samuell, Le Fantôme de Canterville. En 2021, Audrey Diwan le dirige dans L’Événement, Dominique Moll dans La Nuit du 12, Martin Bourboulon en fait son Gaston de France dans ses deux films Les Trois Mousquetaires et Anna Novion dans Le Théorème de Marguerite sortis en 2023. Entre 2007 et 2023, on a pu le voir dans de nombreux téléfilms et séries pour la télévision dont L’Épervier de Stéphane Clavier diffusé sur France 3, Bataille navale d’Anne Deluz sur M6 ou la série Revivre réalisée par Haim Bouzaglo et diffusée sur ARTE.

Il participe à la création de la Web TV La Comédie continue ! mise en place lors du premier confinement de mars 2020 et joue régulièrement depuis dans les Théâtres à la table, objets audiovisuels créés et diffusés dans le cadre de la programmation numérique de la Comédie-Française.

Julien Frison devient la 541e sociétaire de la Comédie-Française le 1er janvier 2024.