Юлиус фон Закс в раннем возрасте он проявил интерес к естествознанию. По окончании гимназии он стал в 1851 г. помощником физиолога Яна Эвангелиста Пуркине в Праге. В 1856 г. Закс получил диплом доктора философии Пражского университета. Вскоре он стал приват-доцентом кафедры физиологии растений в этом же университете. В 1859 г. он перешёл в Сельскохозяйственную академию в Дрездене, в 1862-м был переведен в Сельскохозяйственную академию в Бонне, где оставался до 1867 года, когда он получил должность профессора ботаники в Университете Фрайбурга. В 1868 г. Закс принял кафедру ботаники в Вюрцбургском университете, в котором продолжал преподавать до своей смерти.

Закс добился известности как исследователь и преподаватель; едва ли есть отрасль ботаники, в которую он не внёс бы существенного вклада. Наиболее важными являются его эксперименты, разрабатывающие концепцию фотосинтеза. Более поздние работы Сакса были опубликованы в трёх томах в "Трудах ботанического института" в Вюрцбурге (1871-88). Среди них - исследования по гелиотропизму и геотропизму, работа по структуре и расположению клеток в точках роста, исчерпывающее исследование ассимиляционной активности зеленого листа и др.

В 1868 г. вышло первое издание его знаменитой Lehrbuch der Botanik, безусловно лучшей книги такого рода. Это комплексная работа, дающая краткое описание ботанической науки того времени, обогащенная результатами многих оригинальных исследований. Lehrbuch был позже заменён на Vorlesungen uber Pflanzenphysiologie (1882). Наконец, он издал Geschichte der Botanik (1875) - блестящий отчёт о развитии различных отраслей ботанической науки с середины 16-го века до 1860 г.

В 1885 г. Закс стал иностранным членом Нидерландской Королевской академии искусств и наук. Среди его учеников - ряд известных учёных конца 19-го - начала 20-го века. В стандартной ботанической номенклатуре имя Sachs присоединяется к названиям видов, которые он впервые описал.

Имя Юулиус восходит к имени римского императора Гая Юлия Цезаря (100-44 до н.э.), значение неясно. Фамилия Закс означает "человек из Саксонии" (Германия).  

.