Nasceu em Guanabacoa/Cuba, onde começou a se interessar pela música. Em meio a uma família muito musical ele foi exposto a uma grande variedade de ritmos e estilos musicais. Seus irmãos mais velhos tocavam com legendários nomes no cenário musical, como Louis Armstrong e Benny More. Com a idade de sete anos ele começou a se interessar pela percussão. Aos doze anos, começou a tocar profissionalmente.
Em 1983 Julio participou de alguns cursos na Escola Nacional de Artes o que o conduziu mais adiante para estudar na academia de Amadeo Roldan. Em apenas seis anos ele concluiu o rigoroso curso de música clássica, da Academia de Roldan, que normalmente tem a duração de nove anos. Enquanto estava estudando, Julio tocava com vários grupos cubanos como Kiki Corona e Roberto Poveda.
Após concluir seus estudos, Julio Barreto começou a tocar com os maiores cantores da música popular cubana. Dentre eles estavam Xiomara Laugart e Alfredo Rodrigues.
Em 1990, Julio estava tocando jazz com o grupo ´Cuarto Espacio´ que era dirigido por Omar Hernandez. Mas em janeiro de 1991, Julio se juntou ao virtuoso pianista Gonzalo Rubalcaba. Por sete anos, Julio e Gonzalo viajaram o mundo, como trio e quarteto. O grupo incluiu alguns notáveis do jazz, como Ron Carter, Charlie Haden, Miroslav Vitous e John Patitucci.
No final de 1995, Julio formou seu próprio grupo chamado Julio Barreto Trio, com músicos cubanos como Antonio Perez no piano e Manuel Orza no baixo. Seu CD chamado Lyabo, que foi lançado em 1999 e, tem a participação especial de Ravi Coltrane, filho do legendário John Coltrane.
Desde 1998 Julio é um membro da Roy Hargrove´s Cuban. Agora, morando na Suiça, Julio continua tocando e gravando com vários nomes da música internacional incluindo Sophia Domanchich, David Sanches, Chucho Valdez e Steve Coleman.
