Estudió Ciencias de la Comunicación y la carrera en dirección de cine. Inicia su labor cinematográfica en 1999 llevando a cabo la producción ejecutiva de distintos proyectos para el Centro Universitario de Estudios Cinematográficos (CUEC-UNAM), entre los que destacan los cormetrajes Stardust, Paseo interior y Como una espina. Más tarde labora como productor ejecutivo de la producción mexico-americana Veritas: Prince of Truth (2004), bajo la dirección de Arturo Ruiz Esparza, con las actuaciones de Sean Patrick Flannery, Amy Jo Johnson y Anthony Zerbe, a la par que realiza la producción ejecutiva y dirección de diversas cortinillas y cápsulas publicitarias para Grupo Televisa (canal 2). En el 2003 une fuerzas con Estrella Medina para fundar Productora Hilo Negro Films, siendo el primer proyecto de la empresa su ópera prima Espinas, que protagonizada por Guillermo Gil, Alejandro Tomassi, Esteban Soberanes y Carmen Salinas, fue estrenada durante los Encuentros de Cine Latinoamericano del Festival de Tolouse, Francia, en 2005.
Su segundo largometraje es Cañitas (2007), basado en el libro homónimo de Carlos Trejo y protagonizado por Armando Hernández, Mariana Ávila, Francesca Guillén y Fernando Luján. La cinta se estrenó con gran éxito en marzo de 2007, siendo distribuida a nivel nacional por Videocine.
Posteriormente realiza El libro de piedra (2009), remake de la exitosa película de terror de Carlos Enrique Taboada, con las actuaciones de Plutarco Haza, Evangelina Sosa y Ludwika Paleta.
Julio César Estrada también es director de los cortometrajes Días extraños (2009), y Sólo un instante (2010), además de fungir como productor ejecutivo de los largometrajes Hasta el viento tiene miedo (2007), de Gustavo Moheno; Euforia (2010), de Alfonso Corona; Érase una vez en Durango (2010), de Juan Antonio de la Riva; La cama (2010) y Los amorosos (2011), ambas de Rafael Montero.
Sus más recientes producciones son La Cueva del Diablo y El Lado Obscuro de la noche que se encuentran en fase de pos-producción, En la actualidad se encuentra preparando su cuarto largometraje como director Jirón de niebla, película de terror basada en un guión inédito de Carlos Enrique Taboada, que contará con la participación estelar de María Rojo. y Skaters película de aventura, que toma como referencia al famoso skater mexicano Mario Saenz. Guión escrito por Oscar Montero.