Наприкінці 50-х років Ендрюс із великим успіхом грала роль Елайзи Дулітл (англ.Elisa Doolitle) у Бродвейській постановці «Моєї прекрасної леді», однак у фільмі вона повинна була поступитися Одрі Гепберн, оскільки продюсери віддали перевагу відомішій актрисі. Однак, уже через кілька років, Джулія Ендрюс здобула всесвітню популярність, зігравши Мері Попінс (англ.Mary Poppins) у постановці студії Дісней. За цю роль Джулія отримала також Оскара. Наступним великим успіхом актриси став один із найвизначніших фільмів 60-х років — «Звуки музики» (англ.Sound of music).
У 1970-х роках кінокар'єра Ендрюс дещо сповільнилася після комерційних невдач фільмів «Зірка!» (Star! (film)[en], 1968), «Дорога Лілі» (Darling Lili[en], 1970) та «Насіння тамаринду» (The Tamarind Seed[en], 1974). І тільки на межі 1980-х років фільми з її участю Десятка[en] (1979) та «Віктор Вікторія» (1982) знову мали комерційний успіх і належну оцінку критиків.
У новому тисячолітті кар'єра акторки знайшла своє продовження у фільмах «Шрек» і «Щоденники принцеси» (англ.The Princess Diaries) та їхніх продовженнях. У 2010 році озвучила роль матері Ґрю у фільмі «Нікчемний я».