За основную сборную Украины Джима дебютировала в сезоне 2011/12 на этапе Кубка мира в Оберхофе и в первой же своей гонке сумела набрать очки, заняв 34-е место в спринте. Принимала участие в чемпионате мира по биатлону в Рупольдинге. На последнем этапе Кубка мира в Ханты-Мансийске Джима показала лучший результат в сезоне, заняв 17-е место в спринте. Уже 13 лет учится на гуманитарном факультете Сумского государственного университета.
Первый личний подиум Джима завоевала в сезона 13/14, на втором этапе Кубка Мира в Гохфильцене, в гонке предследования она закрыла все мишени и финишировала второй.
В составе сборной Украины завоевала пять медалей в женских эстафетах на чемпионатах мира (2013, 2017, 2019, 2020, 2021). В личных гонках на чемпионатах мира несколько раз попадала в 10-ку лучших. На Олимпийских играх 2014 года в Сочи в составе сборной Украины выиграла золотую медаль в женской эстафете. Джима бежала на втором этапе и не использовала ни одного дополнительного патрона.
Юлия Джима на зимних Олимпийских играх 2022 года
6 декабря 2019 года в Поклюке Джима одержала свою первую личную победу на этапе Кубка мира, выиграв индивидуальную гонку. Джима не допустила ни одного промаха и на 5,9 сек опередила польку Монику Хойниш-Старенгу. На Чемпионате Мира в Эстерсунде стала призёром в женской естафете.
В сезоне 19/20 в Эстерсунде Джима стала второй в индивидуалке, а на Чемпионате Мира в Анхольце стала бронзовым призёром.
Сезон 20/21 сложился для Джими успешно она дважды ставала второй на Кубке Мира:(индивидуалка Анхольц, спринт Нове Место) Закончила сезон на 17 месте в Кубке Мира
На Олимпийских играх 2022 года в Пекине была лидером сборной Украины, выступила на всех шести дистанциях и 4 раза попала в 10-ку лучших: 10-е место в индивидуальной гонке, 8-е место в спринте, 7-е место в женской эстафете и 7-е место в масс-старте.
В конце декабря 2011 года президент Федерации биатлона Украины Владимир Брынзак заявил, что Джима вошла в состав команды на четвертый этап Кубка мира[3].
Дебют Юлии в кубке мира состоялся 4 января 2012 года на четвёртом этапа в немецкомОберхофе. Джима вместе с Еленой Пидгрушной, Витой и Валей Семеренко заняла 8 место в эстафете, отстав от победителей — команды России почти на четыре минуты[4]. Через день, 6 января, украинка дебютировала в личной гонке — спринте, где заняла 34 место (0+0), набрав первые очки в карьере. Последующие три этапа Юлия пропустила. 21-летняя спортсменка вернулась в Кубок мира на восьмом этапе, который проходил в финскомКонтиолахти. Пропустив смешанную эстафету, Джима в спринтерской гонке заняла 19 место. В преследовании украинка отодвинулась на 14 позиций, заняв итоговое 33 место. На Чемпионате мира в Рупольдинге Джима провела две гонки: спринт и пасьют, заняв 39 и 48-е место соответственно. Последний этап сезона сложился для Юлии относительно удачно: в спринте она заняла 17 место, показав на тот момент лучший результат в карьере. Однако в преследовании успех развить не удалось и c пятью промахами украинская спортсменка откатилась на 21-у позицию, заняв 38 место. В общем зачете Юлия Джима заняла итоговое 60-е место, набрав 66 очков.
Сезон 2012/13 стал первым полноценным сезоном в карьере молодой спортсменки. Джима выступила на 8-ми из 9-ти этапов, пропустив лишь седьмой этап, проходивший в Хольменколлене, а также завоевала серебро Чемпионата мира в эстафетной гонке[5].
Первые три этапа, проходившие в начале сезона, сложились для Джимы неудачно: украинка лишь дважды в личных гонках сумела попасть в 20-ку сильнейших, заняв 13 и 15 место в спринтерских гонках в Эстерсунде и Хохфильцене соответственно. В первой эстафете сезона Юлия вместе с командой заняла второе место, пропустив вперед лишь норвежек.
На первом этапе Кубка мира, в словенской Поклюке, в индивидуальной гонке, Юлия впервые в карьере одержала победу на отдельных дистанциях. Её преимущество над соперницей, занявшей второе место составило всего 5,9 секунды. Гонку украинка провела без промахов на огневых рубежах.
В таблице отражены места, занятые спортсменом на гонках биатлонного сезона.
Инд — индивидуальная гонка Пр — гонка преследования Спр — спринт МС — масс-старт Эст — эстафета См — смешанная эстафета Осм — одиночная смешанная эстафета DNS — спортсмен был заявлен, но не стартовал DNF — спортсмен стартовал, но не финишировал LAP — спортсмен по ходу гонки (для гонок преследования и масс-стартов) отстал от лидера более чем на круг и был снят с трассы DSQ — спортсмен дисквалифицирован отм — гонка была отменена — − спортсмен не участвовал в этой гонке