S-a născut la 12 iulie 1962, în Obregon, statul Sonora, al doilea ca mărime din Mexic.
Provenea dintr-o familie săracă, avea nouă fraţi, tatăl său lucra pentru căile ferate, iar mama sa spăla şi călca haine pentru a putea ajuta familia. S-a îndreptat spre box cu gândul de a-şi ajuta familia, începând ca amator la 16 ani, cu doar puţin timp înainte de a se muta la Culiacan cu scopul de a deveni pugilist profesionist
A început cariera, la profesionişti, în 1980, la 5 februarie. A obţinut, primul său titlu, la categoria pană în versiunea WBC, în septembrie 1984, într-o înfruntare împotriva lui Mario ‘„Azabache’” Martinez, desfăşurată la Los Angeles în Grand Olympic Auditorium.
Anul următor câştiga în faţa lui Ruben Castillo, de patru ori challenger la titlul mondial, şi a lui Roger Mayweather, de două ori campion mondial, unchiul şi antrenorul lui Floyd Mayweather.
Atrage atenţia industriei şi iubitorilor boxului prin titlul mondial câştigat la categoria uşoară când îl învinge, la 21 noiembrie 1987, pe Edwin Rosario, cu un KO în runda a unsprezecea.
Anul următor, îl învinge pe Roger Mayweather a doua oară, obţinând titlul la categoria uşoară, în versiunea WBC.
În 1989, îl învinge pe Sammy Fuentes, în runda a zecea, printr-un KO tehnic. A trecut la categoria semiuşoară, unde obţine titlurile, versiunilor WBC şi IBF, în 1989 şi 1990.
Una dintre cele cunoscute lupte ale sale a avut loc în compania lui Meldrick Taylor, fost campion IBF al categoriei semiuşoară.
Taylor a controlat debutul luptei, pentru ca Chavez să se impună pe final şi să câştige meciul, disputat la 17 martie 1990. Urmare a acestei victorii, Julio Chavez şi-a apărat cu succes titlul în perioada 1990-1992. Răsunătoare a fost şi victoria împotriva lui Hector „Macho” Camacho, în septembrie 1992, o victorie clară pentru Chavez.
În faţa unei audienţe record, îl învinge, în 1993, pe Greg Haugen. Pierde în faţa lui Willy Wise, în 1999, printr-o decizie unanimă pe zece runde. La 38 de ani, îl provoacă pe campionul categoriei semiuşoară Kostya Tszyu, în 2000, dar pierde în faţa acestuia în runda a şasea prin KO tehnic.
După aceste înfrângeri, obţine victoria în faţa lui Terry Thomas, în 2001, şi anunţă că se retrage.
Revine în ring, în 2003, pentru a-şi lua revanşa în faţa lui Willy Wise, pe care îl învinge prin KO în runda a doua.
Câştigă alte două meciuri, în 2004 şi 2005, dar pierde, tot în 2005, în faţa lui Grover Wiley, după care anunţă că se retrage definitiv din cariera de pugilist profesionist.
Viaţa i-a aruncat în „ring’” şi alte provocări, dependenţa de alcool şi de droguri, dezvoltase o adicţie de cocaină. A luptat şi de această dată, participând în diferite programe de recuperare, şi a câştigat definitiv.
Meciurile sale la profesionişti, în perioada 1985-2005, au arătat un pugilist puternic, aproape inuman pentru modul de a boxa, foarte bun în categoria sa.
Rămân memorabile meciurile sale cu Meldrick Taylor, Hector Camacho, Pernell Whitaker şi Oscar De La Hoya.