Nació en Ceylan el 11 de Junio de 1815 en Calcuta (India), en el seno de una familia de diez hermanos. Hija de escocés y francesa pertenecientes a la sociedad bengalí fue educada en Francia hasta los 19 años, donde regresó de nuevo a la India.
A los 21 años conoció a Sir John Herschel quien más tarde implantó los términos (positivo - negativo y fotografía), y autor del descubrimiento de las propiedades del tiosulfato de sodio como fijador de las sales de plata. Sir John Herschel actuó a veces como el asesor fotográfico de Cameron.
Casada con un hombre veinte años mayor que ella, excelente jurista y plantador de té, vivió en la India hasta los treinta y tres años, depués en 1848 se mudan a Inglaterra y en 1860 se establecen en la Isla de Wight con los Tennysons como vecinos, a los que fotografiará infinidad de veces. En 1863, su hija la regala una cámara de fotos, Cameron tiene 48 años de edad y aquí comienza su carrera fotográfica. Armada con esta primera cámara fotográfica (construida en madera con un objetivo de la marca Jamin), un equipo de revelado y gracias a la asistencia de John Herschel, en pocos meses domino el proceso al colodión.
Cameron era una aristócrata ociosa que encaja perfectamente en la sociedad de la Inglaterra victoriana, y en ese contexto tener de hobbie la fotografía era bastante exclusivo. Al año siguiente de su regalo obtiene lo que ella llama "su primer logro, su primera fotografía". Ese mismo año es elegida miembro de la Sociedad Fotográfica de Londres y Escocia.
Julia Margaret Cameron tuvo seis hijos y otros adoptados, por este motivo vivía en un gran caserón, que siempre se encontraba lleno de poetas, artistas y científicos de la época victoriana.
Transformó y adaptó una carbonera de la casa en un improvisado laboratorio y un cuarto de niños en su estudio. Se dedicó a realizar fotografías, retratos en su inmensa mayoría, de sus familiares, amigos, criados,... obligándoles en muchas ocasiones a posar largos períodos de tiempo debido a las investigaciones que llevaba a cabo con la luz y las placas.
Tuvo una gran inspiración en pintores románticos de la época para realizar sus alegorías, muchas de ellas de ámbito religioso, que causaron gran admiración en sus convecinos, recibiendo grandes felicitaciones por sus interpretaciones.
Hace un acuerdo con Colnaghi, que se ocupa de imprimir y vender fotografías y registra sus fotos en el Fine Arts Registres of the Public Record Office, (entre 1854 y 1875). En 1864 expone en Colnaghi´s de Londres. En 1866 expone en la Galería Francesa de Londres y gana la medalla de oro de Berlín.
Se compra otra cámara de placas de 12×15 cm, con lente focal de 30 s, trabaja con aperturas abiertas y exposiciones de 3 a 7 minutos. En 1868 expone en la Galería Alemana de Londres y Charles Darwin la contrata para que realice sus retratos.
En 1873 muere su hija. Al año siguiente empieza e escribir Annals of my glass house y realiza las fotografías para ilustrar las ediciones del poeta Tennyson del libro Idylls of the king and other poems, con doce fotografías de Cameron. En 1875 produce la segunda parte del libro de poemas en el mismo formato que el anterior y se muda a Ceylan, allí morirá en 1879.
Le importaba lo estético sobre lo técnico. Julia buscaba más una expresión poética que realista. Sus modelos servían para crear personajes y sensaciones. El gusto por la poesía, la formación religiosa y la pasión por la contemplación pictórica llevaron a Julia Margaret Cameron a sintetizar estas tres actividades en los retratos que ella construía y que despreciaban los cánones fríos de la técnica de sus contemporáneos.
Ella deseaba mostrar el alma de sus personajes y si para ello era necesario sacarlos fuera de foco, con luces suaves o duras, con telas y miradas lánguidas —si para ello requería de romper con el realismo fotográfico y acercarse a las imágenes pictóricas— así lo hacía, pues de esa manera sacaba alma a sus personajes, dotaba a la reproducción de un ambiente bíblico, poético pictórico extraordinario. La literatura, el Renacimiento, la pintura pre-raffael y la Biblia influenciaron su obra. En una carta dirigida a su amigo Sir John Herschel, Cameron le explicó su intención de alinear la fotografía con el arte, escribió: "mis aspiraciones son ennoblecer la fotografía y alzarla a la categoría de Arte, combinando la realidad con la poesía y la belleza ideal".Creía que la fotografía era la forma para resucitar el arte sacro, para los victorianos el arte era una técnica, el arte fino era expresión pero no necesariamente ético, pero el arte alto era el arte sacro.
Ella deseaba mostrar el alma de sus personajes y si para ello era necesario sacarlos fuera de foco, con luces suaves o duras, con telas y miradas lánguidas —si para ello requería de romper con el realismo fotográfico y acercarse a las imágenes pictóricas— así lo hacía, pues de esa manera sacaba alma a sus personajes, dotaba a la reproducción de un ambiente bíblico, poético pictórico extraordinario. La literatura, el Renacimiento, la pintura pre-raffael y la Biblia influenciaron su obra. En una carta dirigida a su amigo Sir John Herschel, Cameron le explicó su intención de alinear la fotografía con el arte, escribió: "mis aspiraciones son ennoblecer la fotografía y alzarla a la categoría de Arte, combinando la realidad con la poesía y la belleza ideal".Creía que la fotografía era la forma para resucitar el arte sacro, para los victorianos el arte era una técnica, el arte fino era expresión pero no necesariamente ético, pero el arte alto era el arte sacro.
Oscar Gustav Rejlander y Lewis Carrol la instruyeron en la fotografía. Sus maestros fueron sus propios amigos: el poeta Carlyle y el pintor Watts. Watts vivía en Londres en casa de una hermana de Cameron, fue invitado por un par de semanas y se quedó 20 años allí. Estimulada por Watts, Cameron realizó algunas fotografías alegóricas y varias ilustraciones para la poesía de Tennyson y muchos retratos de Watts, Tennyson y la mujer de Watts, Ellen Terry.
Cameron repetía las copias una y otra vez, hasta que se sentía satisfecha del resultado. Jamás retocaba o ampliaba sus negativos: sacaba copias de contactode sus enormes placas húmedas. Trabajaba convertida en una ermitaña de su profesión, descuidada al vestir, sucia en su propio trabajo (sus negativos llevan manchas y huellas dactilares) y apasionada en sus creaciones.
La personalidad de Cameron es una mezcla de excentricidad, genio, instinto e inspiración. En sus retratos consigue captar la fuerza expresiva de sus modelos, con tanta maestría como podría hacerlo un pintor. Realizaba exposiciones de 7 segundos en placas de 30x40 cm. Su meta era reproducir la grandeza del hombre interior al mismo tiempo que los rasgos del hombre exterior, lográndolo, como se aprecia en su Retrato del Sir John Herschel. Este es un típico retrato masculino de Cameron, el cuerpo es reducido a casi solo la cabeza, sin ningún tipo de referencia externa, la cabeza se convierte en un icono que implica inteligencia, individualismo y por encima de todo genialidad. En cambio sus retratos femeninos los trata de forma diferente, estas resaltan la belleza, el ideal de belleza del Renacimiento, a veces con ayuda de complementos, como las alas de la fotografía I Wait que nos evocan a las pinturas de ángeles del Renacimiento.
Una de sus preocupaciones era realizar obras genuinas, captar la belleza ideal que emana del rostro de sus modelos. Sus retratos de primeros planos son en realidad primerísimos planos tal vez con una intención metafísica. Se ve en estos retratos de Cameron una clara influencia de una corriente de pensamiento muy de moda en la Inglaterra de la época que es la frenología, que sostiene que la inteligencia y el carácter de la persona está marcado en la forma de la cabeza, parece que en ello incide la obsesión por analizar los rostros, pero su intención última es profundizar hacia el interior.
Cameron también cultivó la fotografía alegórica academicista con obras como El beso de la paz de 1859, Ruega por nosotros, alegoría de la anunciación para el Ave María, o El aroma de los lirios, entre otras. Es esta producción la que le lleva a ser integrada en la corriente de la fotografía academicista.
Despreciaba la técnica y por ello utilizaba objetivos inadecuados para las placas utilizadas. Le era indiferente que las placas resultaran manchadas, arañadas. Con todo ello pretendía la obtención de unos efectos que alejaran la realidad de las imágenes captadas. Las fotografías estaban realizadas con un objetivo que no cubría el formato de las placas húmedas utilizadas por ella (20x25 y 30x40 cm) y estaban descuidadas, con las placas manchadas o arañadas; por ello los miembros de la London Photographic Society no la admitieron entre ellos. Los fotógrafos la criticaban porque consideraban la calidad de sus fotografías malas, ya que no aprovechaba las ventajas técnicas de la cámara, como la nitided, pero para ella primaba antes lo estético a lo técnico, buscaba más la expresión poética que la realista, expresión que conseguía sin duda y por la que ha pasado a la historia de la fotografía.
Rechazaba la idea de que la cámara era un objeto para documentar en vez de para crear arte.
Sus modelos servían para buscar personajes y sensaciones. Llegó a decirse de ella que contrataba a sus criados según sus cualidades fotogénicas, a los que martirizaba al parecer con larguísimas exposiciones y poses sofisticadas.
Sus retratos más famosos son de personajes ingleses conocidos como artistas, pertenecientes a su círculo de amistades, pero también tenía muchos de personas desconocidas, sobre todo mujeres. Los hay aislados y en grupos, como el conocido Retrato de verano hacia 1865, donde aparecen dos mujeres y niñas en pose deliberadamente artificial y con las miradas perdidas. Hay en esta obra un lirismo artificial.
Una de sus modelos preferidas fue Julia Jackson, su sobrina, que más tarde sería Mrs Herbert Duckworth y la madre de la famosa escritora Virginia Woolf.