Julie Leth fait de l'athlétisme dans la jeunesse. Elle se concentre sur les distances moyennes et longues. En 2005, elle se blesse au tendon d'Achille. Elle commence alors le cyclisme, tout comme son frère dans le club Odder. Son père a également été coureur, il n'est cependant que peu enthousiasmé par la pratique cycliste de ses filles. Après son rétablissement, Julie reprend la course à pied en parallèle du cyclisme. Au bout d'un an, en 2007, elle choisit de se focaliser sur cette dernière discipline[1]. Elle étudie le marketing et la communication à l'Université d'Aarhus[2].
En 2007, elle devient championne du Danemark de poursuite juniors (moins de 19 ans). L'année suivante, toujours chez les juniors, elle remporte le titre national du scratch et se classe trois fois deuxième, de la vitesse, de la poursuite individuelle et du contre-la-montre sur route. En 2009, elle est triple championne national du scratch, de la vitesse et de la poursuite juniors, et en 2010, elle décroche trois titres sur piste. Aux mondiaux sur piste de 2010, elle termine neuvième au scratch et 19e de la course aux points. En 2011 et 2014, elle est championne du Danemark sur route.
Aux championnats du monde sur piste de 2022, elle obtient deux médailles, l'argent dans la course aux points et le bronze de l'américaine (avec Dideriksen). En août 2024, moins de six mois après avoir accouché, elle participe aux Jeux olympiques de Paris.
Vie privée
En novembre 2022, Leth épouse son compatriote Lasse Norman Hansen, également coureur[4]. Depuis lors, les deux ont le nom de famille Norman Leth[5]. Le 9 janvier 2024, le couple est devenu parent pour la première fois d'un garçon[6].