Julianne Moore ist eine von insgesamt nur elf Personen in der Geschichte der Academy Awards, die im gleichen Jahr zwei Oscar-Nominierungen in der Kategorie Schauspiel bekamen: 2002 war sie sowohl für Todd Haynes' "Dem Himmel so fern" als auch für Stephen Darldrys "The Hours" nominiert. "Dem Himmel so fern" brachte ihr außerdem Nominierungen in der Kategorie Beste Schauspielerin u.a. für den Independent Spirit Award, den Preis der National Board of Review, der Los Angeles Film Critics Association und der Broadcast Film Critics Association ein, dazu Nominierungen für den Golden Globe und den SAG. Für "The Hours" erhielt sie außerdem zwei Nominierungen zum SAG: für ihre Darstellung sowie als Mitglied des Schauspielensembles.

Sie hat noch zwei weitere Oscar-Nominierungen erhalten: für Neil Jordans "Das Ende einer Affäre" und Paul Thomas Andersons "Boogie Nights". Diese Performances brachten ihr außerdem Nominierungen zum Golden Globe und SAG ein. Jüngst war sie erneut Anwärterin für den Golden Globe sowie einen Critics' Choice Award, und zwar für ihre Rolle in Tom Fords "A Single Man".

Zu ihren vielen weiteren Filmen gehören z.B. Paul Thomas Andersons "Magnolia" (der ihr eine SAG-Nominierung eintrug), Todd Haynes' "Safe" (für den sie zum Independent Spirit Award nominiert war), Robert Altmans "Short Cuts" (erneute Nominierung zum Independent Spirit Award und Ensemble-Preisträgerin des Golden Globe), "Cookie's Fortune – Aufruhr in Holly Springs", Fernando Meirelles' "Die Stadt der Blinden" mit Mark Ruffalo, Atom Egoyans "Chloe", Rebecca Millers "Pippa Lee", Tom Kalins "Wilde Unschuld", Joe Roths "Das Gesicht der Wahrheit", Alfonso Cuaróns "Children of Men", Jane Andersons "The Prize Winner of Defiance, Ohio", Ridley Scotts "Hannibal", Oliver Parkers "Ein perfekter Ehemann" (für den sie zum Golden Globe nominiert war), Joel und Ethan Coens "The Big Lebowski", Steven Spielbergs "Vergessene Welt: Jurassic Park", Merchant Ivorys "Mein Mann Picasso", Louis Malles "Vanya on 42nd Street", Curtis Hansons "Die Hand an der Wiege" sowie, unter der Regie ihres Mannes Bart Freundlich, in "The Myth of Fingerprints", "World Traveler" und "Trust the Man".

Julianne Moore wurde außerdem 2004 auf der Preisverleihung der GLAAD Media Awards mit dem Excellence in Media Award ausgezeichnet, 2002 beo den Gotham Awards mit dem Schauspielpreis sowie 2001 auf dem Sundance Film Festival mit dem Tribute to Independent Vision Award.

Nach ihrem Studienabschluss an der Boston University for Performing Arts war sie in etlichen Off-Broadway-Inszenierungen zu sehen, darunter Caryl Churchills "Serious Money" und "Ice Cream/Hot Fudge" am Public Theater. Zu ihren weiteren Bühnenauftritten gehören auch Shakespeares "Hamlet" unter der Regie von Garland Wright am Minneapolis Guthrie Theater sowie David Hares "The Vertical Hour" unter der Regie von Sam Mendes, mit dem sie ihr Broadway-Debüt gab.