Criada en Los Ángeles, Juliana Harkavy apareció en teatro, cine y televisión desde los nueve años. Creció tocando música desde los tres años, estudiando piano, guitarra, voz y flauta. También comenzó a escribir y publicar música, historias y poesía, así como a crear arte visual de medios mixtos a una edad muy temprana. Su primer trabajo como actriz fue a los 10 años en un comercial de la serie Goosebumps de Fox Kids, basada en la popular serie de libros de terror. Su primer papel en una película importante fue uno sin acreditar en la versión de 1995 de La princesita, dirigida por Alfonso Cuarón. En 2013, Harkavy interpretó a Alisha, una sobreviviente involucrada con el gobernador en The Walking Dead. En 2016 fue elegida en la quinta temporada del show de CW Arrow, en el papel recurrente de la Detective Tina Boland, cuyo verdadero nombre se revela como Dinah Drake, que actúa como la nueva Black Canary. Fue promovida a papel regular desde la sexta temporada del programa.