Charlotte Juillard obtient son 1er prix au Conservatoire de Montpellier à l’âge de treize ans,obtient 2 ans plus tarde le 1er prix au Conservatoire de région de Paris. En 2002, elle entre au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris où elle obtient le diplôme de formation supérieure de violon. Elle y poursuit ses études avec Olivier Charlier et Marc Coppey par un troisième cycle durant lequel elle part six mois en Allemagne travailler avec Mihaela Martin à la Hochschule de Cologne dans le cadre d’un échange Erasmus.
Passionnée par la musique de chambre, Charlotte Juillard suit des cours en quatuor avec Marc Coppey. Elle se produit régulièrement en musique de chambre avec son quatuor Zaïde mais aussi dans d’autres configurations pour des projets plus ponctuels. Elle joue également dans les Dissonances de David Grimal.
Charlotte Juillard s’intéresse tout particulièrement à la musique d’aujourd’hui. Durant les étés 2004 et 2007, elle participe à l’académie d’orchestre de Lucerne, dirigée par Pierre Boulez et encadrée par les solistes de l’ensemble InterContemporain, et en 2008 au Festival de Pâques de Deauville. En 2007 elle participe à un concert et une master class avec Pierre Boulez sur son œuvre avec électronique : Anthème 2.
Durant l’été 2005 elle joue le concerto de Mendelssohn avec l’orchestre de Bretagne dirigé par Jean-Bernard Pommier qui l’invite par la suite à son académie de Durham. En février 2008, elle joue le concerto de Prokofiev n° 1 avec l’orchestre des lauréats des Conservatoires nationaux supérieurs de musique de Lyon et de Paris. En septembre 2007 elle a enregistré un CD Bartók, Berio, Boulez grâce à la fondation Meyer.
Depuis janvier 2011, Charlotte Juillard joue un violon de Joseph Gagliano prêté par le Mécénat Musical de la Société Générale.