Pochodząca z zamożnej rodziny o artystycznych zainteresowaniach Juliette Roche swoje studia artystyczne rozpoczęła w Académie Ranson, gdzie zainteresowała się nabizmem. Po 1912 oddaliła się jednak od kręgów Félixa Vallottona i Maurice’a Denisa, kierując swoje fascynacje w stronę kubizmu. Jej pierwsza indywidualna wystawa odbyła się w 1914 roku w galerii Bernheim-Jeune. Po wybuchu I wojny światowej, wraz ze swoim przyszłym mężem, malarzem kubistą Albertem Gleizes’em przeprowadziła się do Nowego Jorku, gdzie weszli w kręgi Dadaistów skupionych dookoła Marcela Duchampa i Francisa Picabii.
Po wojnie powróciła do Paryża, gdzie mieszkała do końca życia. Swoje doświadczenia pobytu w Stanach Zjednoczonych opisała w wydanym w 1924 roku opowiadaniu. Wielokrotnie pisała także wiersze.