Юлия Брусенцова родилась в 1981 году в Караганде. Игре на фортепиано начала обучаться в возрасте 7 лет. В 2000 году окончила Центральную музыкальную школу при Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского, в 2005 году — Российскую Академию музыки имени Гнесиных (класс профессора А. Г. Севидова), после чего продолжила обучение в аспирантуре Академии (класс камерного ансамбля профессора Л. К. Блока).

Гастролировала в России и за рубежом. В настоящее время творческая деятельность Юлии Брусенцовой посвящена камерному музицированию. С 2001 года она выступает в дуэте с альтистом Александром Акимовым.