Poetka, eseistka i tłumaczka, autorka wielu książek dla dzieci. Urodziła się w 1921 r. w Lublinie. W czasie II wojny światowej studiowała polonistykę i romanistykę, była także łączniczką Armii Krajowej. Krótko po wojnie otrzymała stypendium, dzięki któremu wyjechała do Francji. W latach 1970-1974 przeniosła się wraz z mężem, Arturem Międzyrzeckim, do Stanów Zjednoczonych. Uczestniczyła w organizowanym przez uniwersytet w Iowa programie dla pisarzy International Writing Program. W późniejszym okresie wykładała na kilku amerykańskich i kanadyjskich uczelniach. Była sygnatariuszką Memoriału 101, należała do „Solidarności”.

Zadebiutowała w 1956 r. tomikiem Pożegnanie. Spośród kilkunastu zbiorów wierszy aż cztery były nominowane do nagrody literackiej Nike: Nie ma odpowiedzi (2001), Błyski (2002), Bez pożegnania (2004) oraz Jasne niejasne (2010). Opublikowała dwie monografie: Apollinaire (1962), którą przełożono m.in. na francuski i rosyjski, oraz Gérard de Nerval (1972). Wydała też kilka tomów wspomnień i prywatnych zapisków. Ostatnio ukazał się zbiór Wspólna obecność. Korespondencja Julii Hartwig i Artura Międzyrzeckiego z Anną i Jerzym Turowiczami (2012).

Przekładała wielu poetów języka francuskiego i angielskiego, w tym Guillaume Apollinaire’a, Blaise Cendrarsa, Maxa Jacoba, Sylvię Plath, Williama Carlosa Williamsa, Allena Ginsberga i Gary’ego Snydera. Razem z mężem współredagowała wybór Opiewam nowoczesnego człowieka. Antologia poezji amerykańskiej (1992), samodzielnie opracowała też antologię poetek amerykańskich Dzikie brzoskwinie (2003).

Hartwig jest laureatką licznych wyróżnień literackich. Dwukrotnie otrzymała Nagrodę Polskiego PEN Clubu, za twórczość przekładową (1979) oraz za twórczość poetycką (1997). Za działalność translatorską została również uhonorowana francuską Prix de Traduction (1978) i amerykańską Thornton Wilder Prize (1986). W 2002 r. odebrała Nagrodę Ministra Kultury za całokształt twórczości, rok później przyznano jej także Wielką Nagrodę Fundacji Kultury za zbiory Nie ma odpowiedzi, Wiersze amerykańskie i Błyski. Hartwig została odznaczona Krzyżem Oficerskim (1997), Złotym Medalem „Zasłużony Kulturze Gloria Artis” (2005) oraz Krzyżem Wielkiego Orderu Odrodzenia Polski (2011).

Należy do Stowarzyszenia Pisarzy Polskich oraz Polskiego PEN Clubu. Mieszka w Warszawie.