Julií Livillou byl nejmladší pra-vnučka Císaře Augusta, velký-neteř a adoptivní vnučka Císaře Tiberia, sestra Císaře Caliguly, neteř Císaře Claudia, a přes její starší sestry Agrippina Mladší, tety Císaře Nerona. Ve většině starověkých literárních pramenů, na nápisech a na mincích, se jednoduše nazývá „Julia“. Je možné, že ona upustila její cognomen po damnatio memoriae ze strany jejího otce teta Livillou (sestra Tiberius a Claudius), po které byla pojmenována. Na jejím hrobovém nápisu je však výslovně pojmenována „Livilla, Dcera Germanicus“, což naznačuje, že ve své době byla nazývána buď „Julií“ nebo „Livillou“.
narodila se na ostrově Lesbos, jeden z mnoha řeckých ostrovů, během jejích rodičů grand tour východního Středomoří, což vede Germanicus k jeho velení základny v císařské provincii Sýrie pro imperium maius, kterou mu dal Tiberius nad územím východně od Jaderského Moře. Jako malé dítě byla se svou matkou a bratrem Caligulou, když se vrátili do Říma po Germanicově předčasné smrti v Antiochii v 19 CE.
Julia Livilla vyrůstala v domácnosti své prababičky Livie a později v péči své otcovské babičky Antonie Minor. Ona byla nejprve zasnoubena s vzdáleného bratrance, u všech hromů Varus, syn nešťastný guvernér provincie Germania, Publius u všech hromů Varus, a Claudia Pulchra, vnučka Octavia Mladší, sestra Augusta, ale po Quinctillius byl obviněn z maiestas v 27, manželství nedošlo. V roce 33 se provdala za Marcuse Viniciuse. Viniciusova rodina pocházela z malého města mimo Řím. Pocházel z rodiny třídy equites a jeho otec a dědeček sloužil jako konzulové. Její manžel měl mírný charakter a byl propracovaným řečníkem. Vinicius byl Tiberiem jmenován komisařem na počátku 37. Byl také konzulem ve 30. a prokonzulem v Asii v 38/39. Podle nápisu mohla Julia Livilla doprovázet svého manžela v Asii během jeho prokonzulství.
Během prvních let Caliguly, Livillou, spolu s její starší sestry Agrippina Mladší a Julia Drusilla, získal značné úspěchy a výrazné oprávnění, jako práva Vestal Panen (jako svobodu k zobrazení veřejných hry z horních míst na stadionu), zahrnutí její jméno v přísahu věrnosti císaři a její vyobrazení na mincích. I když se zdálo, zažít rušný a privilegovaného dvorského života, ona byla pod plnou kontrolou svého bratra, a podle Suetonius, ona, spolu s Agrippina, byla prostitutka, kterou její bratr jeho catamites. Starověcí spisovatelé dokonce hlásí drby o incestních vztazích mezi Caligulou a jeho sestrami, včetně Livilly.
V 39, Livillou byl zapojen do neúspěšného spiknutí (led snad tím, že Agrippina) svrhnout Caligula a nahradit ho jeho švagr Marcus Aemilius Lepidus (Drusilla je vdovec, ale také milovník Agrippina a Livillou). Livilla a její sestra Agrippina mladší byli vyhnáni na Pontinské ostrovy (s největší pravděpodobností byli ve svém exilu odděleni a každý byl poslán na jiný ostrov). Po smrti Caliguly, jeho čtvrtá žena Milonia Hle, a jejich dcera Julia Drusilla, se vrátila z exilu na rozkaz nového císaře, Livillou na rodičovské strýc Claudius. Později v 41, ona spadla z laskavosti s Messalina (Claudius třetí manželka) a byl obviněn její otcovský strýc Claudius za to, že cizoložství s Seneca mladší. Oba byli vyhoštěni. S největší pravděpodobností byla poslána do Ventotene. Politické úvahy mohly hrát roli v osudu Julie Livilly, více než jen morální nebo domácí starosti, jak je odvozeno ve starověkých pramenech. Na konci 41 nebo brzy 42, její strýc nařídil její popravu, zřejmě hladem, bez obrany a na nepodložených obviněních. Byla popravena přibližně ve stejnou dobu jako její sestřenice Julia Livia, dcera její tety Livilly. Její ostatky byly později přivezl do Říma, pravděpodobně, když Agrippina se stal Císařovna; byly položeny k odpočinku v Mausoleum of Augustus.
hrobový nápis nalezený na jejím cippusu zní: „Livilla, Dcera Germanica, leží zde“ (LIVILLA GERMANICI CAESARIS FILIA HIC SITA EST). Předpokládá se, že bohatá a vzácná váza nalezená poblíž tohoto cippusu obsahovala Livillin popel.