Lopetegui pochodzi z Kraju Basków. Pierwsze piłkarskie kroki stawiał w młodzieżowej drużynie Realu Sociedad i grał drużynie B. W latach 1983–1985 był w kadrze pierwszej drużyny, ale nie zdołał wygrać rywalizacji z Luisem Arconadą. W 1985 roku przeszedł do Castilla CF, rezerwowej drużyny Realu Madryt. W 1986 i 1988 roku dotarł z nią do ćwierćfinału Pucharu Hiszpanii, a w tym drugim przypadku zajął 3. miejsce w Segunda División, jednak klub nie został dopuszczony do gry w Primera División. Latem 1988 został wypożyczony do UD Las Palmas, a w 1989 roku został włączony do kadry pierwszej drużyny Realu. W jego barwach zadebiutował 28 kwietnia 1990 w zremisowanych 3:3 derbach z Atlético Madryt. Był to zarazem jego jedyny mecz ligowy w pierwszej drużynie Realu, w której był dublerem Francisco Buyo. W 1990 roku został mistrzem Hiszpanii.
W 1991 roku Lopetegui został pierwszym bramkarzem CD Logroñés. Swój pierwszy mecz w tym klubie rozegrał 5 września w spotkaniu z Atlético (0:1). W 1992 roku zajął 10. miejsce w lidze, a z czasem stał się jednym z czołowych bramkarzy ligi. W Logroñés grał do 1994 roku i rozegrał dla tego klubu 107 spotkań.
Latem 1994 Lopetegui został rezerwowym bramkarzem FC Barcelona, w której sporadycznie zastępował Carlesa Busquetsa. W zespole „Blaugrany” zadebiutował 30 kwietnia 1995 w meczu przeciwko Sevilli (2:4). Z Barceloną nie odniósł większych sukcesów w lidze i przez 3 lata rozegrał tylko 5 spotkań dla klubu z Camp Nou.
W 1997 roku Julen przeszedł do Rayo Vallecano. Przez dwa sezony grał z nim w Segunda División, a w 1999 roku wywalczył awans do pierwszej ligi. Przez trzy kolejne lata bronił na zmianę z AmerykaninemKaseyem Kellerem, a w sezonie 2001/2002 z Imanolem Etxeberrią. Latem 2002 zakończył karierę zawodniczą w wieku 36 lat.
W latach 2010–2014 był trenerem młodzieżowych reprezentacji Hiszpanii. Z reprezentacją U-19 zdobył Mistrzostwo Europy w 2011 roku. W 2012 roku objął reprezentację U-21 i zdobył z nią tytuł Mistrza Europy.
12 czerwca 2018 roku ogłoszono, że po mistrzostwach świata zakończy pracę jako selekcjoner reprezentacji Hiszpanii i obejmie stanowisko trenera Realu Madryt[3]. Następnego dnia został jednak zwolniony z posady szkoleniowca reprezentacji[4][5]. 14 czerwca został zaprezentowany jako nowy trener Realu[6]
29 października 2018 został zwolniony ze stanowiska trenera Realu Madryt[7][8].
4 czerwca 2019 został ogłoszony nowym trenerem hiszpańskiej Sevilli FC[9].