Julie Hagen-Schwarzin isä, August Matthias Hagen oli taidemaalari ja tytär syntyi kun vanhemmat olivat maalausmatkalla. Tytär osoitti jo pikkutyttönä kiinnostusta piirtämiseen ja ensimmäiset piirustustunnit hän sai isältään. Opiskellessaan Tarton yliopistossa hän kiinnostui muotokuvien piirtämisestä.
Yliopiston jälkeen stipendin Saksassa tapahtuvia opintoja varten. Hän opiskeli ensin Dresdenissä Friedrich Gonnen johdolla. Opinnot jatkuivat Münchenissä, Moritz Rudengasin ateljeessa.[1] Venäjän tsaari Nikolai I myönsi Hagen-Schwarzille Saksan opintojen jälkeen uuden apurahan. Tällä kertaa Italiassa tapahtuvia opintoja varten. Italiaan häntä seurasi myös isä, sillä hän uskoi Italian ilmaston auttavan hänen potemiinsa silmäsairauksiin.
Kotimaahansa Hagen-Schwarz palasi vuonna 1854. Hän oli tuolloin jo saavuttanut mainetta taidemaailmassa ja osallistunut Euroopassa moniin näyttelyihin. Pian tämän jälkeen hän solmi avioliiton astronomiLudvig Schwarzin kanssa, joka johti paikallista observatorioita. Häämatka suuntautui Siperian eteläosiin, missä hänen miehensä oli mukana Venäjän maantieteellisen seuran palveluksessa. Matkalla etsittiin mineraaleja ja tehtiin alueesta karttoja. Hagen-Schwarz piirsi matkalla kaiken mielenkiintoisen.
Vuonna 1858 Hagen-Schwarz nimitettiin Pietarin taideakatemian ensimmäiseksi naisjäseneksi. Tämän jälkeen hän oleskeli paljon Pietarissa, osallistuen moniin näyttelyihin. Uransa aikana hän teki yli 700 muotokuvaa.