Юлия Ивановна Игумнова родилась 5 (17) марта 1871 года в Лебедяни. Её родители – Иван Иванович Игумнов (1835–1874) и Елизавета Николаевна – происходили из купеческой среды. Отец был потомственным почетным гражданином, принадлежал к состоятельной и хорошо известной в Лебедяни семье.

В 18 веке Игумновы вели обширную торговлю мукой и сахаром. Её прадед Иван Ефимович (1747–1828), купец 2-й гильдии, построил в Лебедяни церковь Преображения Господня, а дед, тоже Иван Иванович (1776–1855), купец уже первой гильдии и потомственный почетный гражданин Лебедяни, завершил строительство Ново-Казанского собора.

Однако, ни ее отец Иван, ни его брат Николай – городской голова, мировой судья, семейным делом не интересовались, тяготея больше к искусству и приобщая своих детей к поэзии, театру, музыке. Родная сестра Юлии – Варвара стала пианисткой. Двоюродные братья: старший из них – Сергей Николаевич (1864–1942) стал земским деятелем и врачом, публицистом и поэтом; младший – Константин Николаевич (1873–1948) – известным музыкантом и композитором, ректором Московской консерватории.

Отец Юлии Игумновой умер сравнительно молодым – в 48 лет, когда девочке было всего три года. К концу века семья обеднела.

Навсегда покинув Лебедянь, Ю. И. Игумнова с 1889 года училась в Москве в качестве «вольной посетительницы фигурного класса» в Училище живописи, ваяния и зодчества (УЖВЗ), где подружилась со старшей дочерью Л. Н. Толстого – Татьяной Львовной. В 1896 году она переехала в Петербург и поступила на живописное отделение Императорской Академии художеств, училась у Репина, специализировалась в жанре портрета и анималистики.

В 1898–1908 годах Ю. И. Игумнова жила в Ясной Поляне в качестве художника, секретаря Л. Н. Толстого и большого друга семьи.

Её любили все: Лев Николаевич, Софья Андреевна, их сыновья и дочери. Юлия Ивановна не оставила мемуаров, но рассказать о Толстом могла многое, так как с ней Лев Николаевич делился сокровенными мыслями. В своих дневниках он часто упоминал о ней, называл ее то Юлией Ивановной, то Жюли, обращаясь к ней как к дочери. Есть упоминание о ней и в его записной книжке: «У каждого человека есть высшее для него миросозерцание, то во имя чего он живет. Так, миросозерцание Сони – жизнь в высшем свете с романом… Юлии Ивановны – (миросозерцание) эпикурейца и честное, правдивое». Ю. И. Игумнова ездила с его семьей на крымский курорт в Гаспру, где с декабря 1901 года по июнь 1902 года заботливо ухаживала за больным писателем.

«Я всегда, думая о папе, о его болезнях, о его делах, – всегда радуюсь, вспоминая, что ты около него, – писала Ю. И. Игумновой М. Л. Оболенская 23 мая 1903 г., – зная, что ты внимательно и с любовью всегда о нем помнишь и за ним следишь. И я знаю, что ему это приятно, и он очень тебе за это благодарен».

От оплаты за помощь писателю Юлия Ивановна отказывалась, хотя и не обладала достаточными материальными средствами. И потому по заказу московских и петербургских магазинов писала картины и рисунки лошадей, собак, кошек. На одном из сохранившихся ее этюдов неоседланная лошадь белой масти на фоне деревьев с желто-зеленой листвой. Из пояснительной записки С. А. Толстой мы узнаем, что этот этюд был ей подарен автором.

А. Л. Толстая писала в книге «Отец»: «Переписывать рукописи отца – было любимым моим занятием, особенно когда он писал художественное <…>. Я испытывала острую ревность ко всем, кто <…> хотел меня заменить, <…> особенно <…> к Жюли. Она была много старше меня, и в её обращении со мной звучала вполне естественная покровительственно-насмешливая нотка <…>. Но Жюли была милым и очень полезным в нашем доме человеком, всегда готовым помочь там, где нужно было <…>. Иногда <…> вспоминала, что она художница и писала очень недурные этюды с отца верхом на лошади».

Ю. И. Игумнова создала несколько портретов Л. Н. Толстого, изображая его чаще всего верхом на любимых конях: то на Тарпане, то на Делире… Лучшими работами Игумновой, по мнению последнего секретаря Толстого Валентина Булгакова, были рисунок углём, изображающий Льва Толстого в 1902 году, на котором он - с книгой в руках в больничном кресле в Гаспре, и особенно портрет 1898 года его старшей дочери Татьяны Львовны, на котором она запечатлена во время болезни. Кроме портретов и рисунков с Л. Н. Толстого и членов его семьи, ей принадлежат и многие пейзажи, запечатлевшие природу русского среднеполосья.

В. Ф. Булгаков считал Юлию Игумнову человеком оригинальным и своеобразным. Она была «художественной» натурой: рослой, здоровой и сильной женщиной, которая могла часами отдыхать на кушетке и ничего не делать. Александра Львовна Толстая в своих воспоминаниях пишет о ней: «Жули-Мули была спокойная, добродушная, но с сознанием собственного достоинства девица… Она беспрестанно хохотала, причем скалила свои большие лошадиные зубы, обнажая десны и встряхивая короткими волосами. Она любила острить, мягким баском пела частушки, любила масляными красками писать лошадей. Часами полулежа на кожаной кушетке в зале, она могла с тягучей ленью разговаривать неизвестно о чем».

В 1908 году художница гостила в поместье у своей родственницы Неонилы Анненковой в городе Льгове Курской губернии, где продолжала работать над портретами Л. Н. Толстого.

20 июля 1908 года Ю. И. Игумнова уехала в Асканию-Нова Херсонской губернии, где работала художником в заповеднике. Решение о переезде туда не было случайным, в 1901 году Ясную Поляну посетил дворянин Н. Э. Фальц-Фейн, младший брат основателя и владельца заповедника.

В 1910 году, когда случилась трагедия (уход из дома и смерть великого писателя), Юлии не было у Толстых. Она приехала в Ясную Поляну лишь в 1912 году, чтобы скрашивать одиночество Софьи Андреевны. В этот период она уже совершенно забросила живопись и с удовольствием ухаживала за ясно-полянскими собаками: кормила их, выгуливала, причёсывала. 12 декабря 1912 года в Ясную Поляну приезжал священник села Иваньково Полтавской губернии Григорий Калиновский и совершил чин отпевания на могиле Л. Н. Толстого вопреки запрету Святейшего Синода. На отпевании присутствовали Софья Андреевна, Юлия Игумнова, Валентин Булгаков и горничная Верочка Сидоркова. Ю. И. Игумнова жила в Ясной Поляне до 1914 года, «давая объяснения посетителям дома и могилы Толстого». Затем снова уехала.

15 марта 1918 года она встречалась в Москве с секретарями Л. Н. Толстого Н. Н. Гусевым, В. Ф. Булгаковым, Д. П. Маковицким.

Во время революции и гражданской войны Юлия Ивановна оставалась в заповеднике и оберегала животных и птиц от полного истребления. Л. А. Шуммер дочь орнитолога А. А. Шуммера вспоминала, что Игумнова была крупной женщиной, «всегда в мужской куртке, в фуражке, а за ней хвостом ходил степной журавль. Жила она в маленькой комнатке на территории зоопарка…».

В 1937 году Ю. И. Игумнова, тяжело больная, вернулась Ясную Поляну, вела переписку с внучкой писателя Софьей Толстой-Есениной, работавшей в московском музее.

Умерла Ю. И. Игумнова 15 февраля 1940 года в Москве и была похоронена на семейном кладбище Толстых в Кочаках, в 17 км южнее Тулы.

Сохранившиеся работы художницы хранятся в Государственном музее Л. Н. Толстого, в музее-усадьбе «Ясная Поляна».