Julian Hartridge Green – erst als Schriftsteller wandelt Green seinen Vornamen in das französische Julien um – wird in Paris als Kind amerikanischer Eltern geboren, die 1893 aus den Südstaaten nach Frankreich ausgewandert waren. Er ist das jüngste von insgesamt acht Geschwistern und wird zweisprachig erzogen. Nach dem Tod seiner Mutter, einer sehr gläubigen Protestantin, wendet sich Green dem Katholizismus zu und wird 1916 getauft.
Während des Ersten Weltkrieges ist Green als Sanitäter im Dienst des amerikanischen Roten Kreuzes tätig und tritt auf Wunsch seines Vaters in die französische Armee ein. Seinen vor Kriegsausbruch geäußerten Wunsch, in einen Orden einzutreten, verwirft er kurzerhand. Er löst sich von der Katholischen Kirche und findet erst in späteren Jahren zu ihr und zu seinem Glauben zurück. 1919 beginnt Green ein Sprachen- und Literaturstudium an der University of Virginia in Charlottesville. Die Bekanntschaft mit einem jungen Studienkollegen, den er in seiner Autobiografie Mark nennt und in den er sich verliebt, löst bei ihm eine schwere Lebenskrise aus. 1922 verlässt er die Vereinigten Staaten, ohne die Abschlussprüfung abgelegt zu haben.
Während seiner Studienzeit erscheint Greens erste Novelle, The Apprentice psychiatrist. Wieder zurück in Paris, publiziert er zunächst mehrere Essays und Erzählungen, bevor 1926 sein erster Roman Mont-Cinère erscheint. Bereits 1927 folgt Adrienne Mesurat und zwei Jahre später der vielgerühmte Léviathan. Mit dieser Trilogie erklimmt sich Green einen Platz unter den wichtigsten zeitgenössischen AutorInnen in Frankreich, weitere Romane wie Le Visionnaire (Der Geisterseher) (1934) und Minuit (Mitternacht) (1936) entstehen.
Nach Beginn des Zweiten Weltkriegs verlässt Green 1940 Paris und geht nach Baltimore in die USA, wo er am Goucher College Vorlesungen über französische Literatur hält. Er wird zeitweise mobilisiert und arbeitet schließlich im Office of War Information. Während seines fünfjährigen Aufenthaltes in den Staaten zeigt er sich politisch ungewohnt engagiert, schriftstellerisch ist er nur sehr eingeschränkt tätig.
Nach Greens Rückkehr entstehen viele weitere Romane, Erzählungen und Theaterstücke: Moïra (Moira) (1950), Sud (Süden) (1953), Chaque homme dans sa nuit (Jeder Mensch in seiner Nacht) (1960), Les Etoiles du Sud (Die Sterne des Südens) (1989) und Dixie (1995), um nur einige zu nennen. Daneben verfasst er eine vierteilige Autobiografie sowie ein Tagebuch, das sich über 75 Jahre erstreckt und inzwischen das umfangreichste der Literaturgeschichte darstellt. Greens Werke sind von einer gewissen Schwermut durchzogen; viele seiner Charaktere finden in ihrer Existenz keine Erfüllung und kämpfen solange mit Daseinsängsten, nicht gelebten Sehnsüchten, Leidenschaften und nicht erfüllter Liebe, bis sie sich in ein Netz aus Wahnsinn, Verbrechen und Tod verstricken, aus dem es kein Entrinnen gibt.
Green erhält mehrere renommierte Literaturpreise und wird 1971 als erster Ausländer auf den Sessel des verstorbenen François Mauriac in die Académie française gewählt, die er 1996 wieder verlässt. Der Schriftsteller stirbt 1998 in Paris, wird aber auf eigenen Wunsch in Klagenfurt in der Stadtpfarrkirche St. Egyd begraben.

Vom Pariser Literaturbetrieb hat sich Green weitgehend fern gehalten und verbringt ab dem Jahr 1929 sehr viel Zeit auf Reisen, die ihn in die USA und quer durch Europa, vor allem aber nach Österreich, Deutschland, Italien und in die Schweiz führen. Viele der gesammelten Reiseeindrücke hielt er in seinen Tagebüchern fest.