Julia Muzychenko a étudié au Conservatoire de Saint-Pétersbourg de 2013 à 2018 et a fréquenté l’Académie internationale de musique « Jelena Obraszowa » à Saint-Pétersbourg de 2015 à 2016. Elle a fait ses débuts sur scène en 2015 au Mariinsky Theatre dans le rôle-titre d’Aschenputtel de Tarnopolski. À la suite de ses succès dans des concours en 2017, elle a été engagée comme Violetta Valéry La traviata au Teatro Giuseppe Verdi (Busseto), au Teatro Regio di Parma et à l’Ópera de Tenerife (2019). En 2019, elle a interprété le rôle de Norina dans Don Pasquale à l’Opéra National de Montpellier.

De 2019 à 2021, elle a fait partie du Junge Ensemble de la Semperoper Dresden, où elle a incarné des rôles tels que Musetta La bohème, Olympia Les Contes d’Hoffmann, Sandmännchen/Taumännchen Hänsel und Gretel et Papagena Die Zauberflöte. Elle s’est fait connaître du public télévisé allemand grâce à ses prestations en soliste lors du ZDF-Adventskonzert 2019 et du Semperopernball 2020. Elle a fait ses débuts dans le rôle de Gilda dans Rigoletto de Verdi en 2021 à l’Opéra National de Montpellier. En décembre 2021, elle s’est présentée au public de la Oper Frankfurt dans le rôle d’Oksana dans The Night Before Christmas de Rimski-Korsakov. Cette production a été désignée « Production de l’année » dans l’enquête des critiques d’Opernwelt. Elle a ensuite fait ses débuts comme Princesse-Cygne dans The Tale of Tsar Saltan à l’Opéra national du Rhin à Strasbourg (2023) et comme Volkhova dans Sadko au Théâtre Bolchoï de Moscou (2024).

Son succès au 27ème Concours international de Chant de Clermont-Ferrand lui a permis de faire ses débuts en janvier 2022 dans le rôle d’Amina dans La sonnambula de Donizetti, puis de participer à la tournée de cette production à Vichy, Avignon, Metz et dans d’autres villes. Lauréate du 33ème Concours International de Chant de Marmande, elle a fait ses débuts en août 2022 aux Nuits lyriques de Marmande dans le rôle-titre de Lakmé (Léo Delibes).