Giulia Veronesi è stata direttrice dell'unità di Chirurgia robotica in Humanitas e dell'unità di screening e prevenzione del tumore polmonare allo IEO (Istituto europeo di oncologia), per poi divenire professoressa di Chirurgia toracica presso l'Università Vita-Salute San Raffaele e direttrice del programma di Chirurgia toracica robotica dell'IRCCS ospedale San Raffaele di Milano.
Nella sua attività di ricerca, è stata responsabile di numerosi programmi di prevenzione e screening del tumore ai polmoni e di diversi trial clinici.
Autrice di centinaia di articoli scientifici, investigatrice principale di diverse sperimentazioni finanziate dal National Cancer Institute americano, è tra i fondatori del board di Chirurgia robotica presso la Società europea di chirurgia toracica (ESTS). È membro del consiglio di amministrazione della Fondazione Umberto Veronesi, nonché di importanti comitati editoriali di riviste internazionali e di società scientifiche europee e internazionali.
Nel 2017 ha vinto il premio Donne e tecnologie e nel 2019 il premio chirurgico Ginsberg dell'Associazione internazionale per lo studio del tumore polmonare.
Nel 2021, con Sonzogno, pubblica Hai da spegnere? Dieci ragioni che non vi hanno mai raccontato per abolire il fumo.