Karl Julius Beloch (Carlo Giulio), o più comunemente Julius (Giulio), tedesco di nascita, divenne cittadino italiano negli ultimi anni della sua vita, avendo insegnato storia antica nell'università di Roma dal 1879 al 1929. Nacque a Petschkendorf, nel distretto di Lüben, in Slesia, nel regno di Prussia, il 21 gennaio 1854, da Karl Julius e Alwine Rösler. 
Una minaccia di tubercolosi lo fece migrare in Italia intorno al 1870. Sua prima residenza fu Sorrento, qui conobbe Bartolomeo Capasso, che lo incoraggiò a studiare antichità campane. Il suo primo lavoro sulla topografia di Sorrento costituì il nucleo dell'opera Campanien poi pubblicata nel 1879 e dedicata al Capasso. Da Sorrento si trasferì a Palermo dove prese la licenza liceale e si iscrisse nella facoltà di lettere nell'autunno 1872. Nell'anno accademico 1873-74 e per parte del successivo studiò all'Università di Roma, dove tra l'altro seguì corsi di G. Lignana (glottologia), E. De Ruggiero (antichità romane), R. Bonghi (storia antica), al quale ultimo è dedicato Der italische Bund (1880). Il Bonghi, ministro dell'Istruzione dal settembre 1874 al marzo 1876, interruppe l'insegnamento nell'anno 1874-75, ma continuò a mantenere rapporti con il giovane tedesco. Questi, come in Sicilia si era interessato alla storia della grecità d'Italia e a Omero, così a Roma si dedicò all'epigrafia e alle antichità romane e italiche, e naturalmente frequentò l'Istituto di corrispondenza archeologica (poi Istituto archeologico germanico) e imparò a conoscere W. Henzen e W. Helbig. Dell'anno siciliano deve essere frutto il suo primo articolo, in italiano, comparso nella Rivista di filologia e d'istruzione classica, su Bronzo e ferro nei carmi omerici (datato Breslavia, luglio 1873). Seguirono altri articoli sempre nella Rivista di filologia: Sulla popolazione della Sicilia antica, Antologia Latina, De Homeri carminum prima forma restituenda, Sulla costituzione politica dell'Elide, La battaglia di Tanagra.
Nella primavera 1875, Beloch passò alcuni mesi all'università di Heidelberg e il 7 agosto 1875 superò l'"examen rigorosum" "summa cum laude", avendo per soggetto principale la filologia classica e per soggetti secondari l'archeologia e la storia antica. Due giorni dopo, il 9 agosto, gli veniva conferito il dottorato per una dissertazione De Graecorum in Campania colonis. 
Subito dopo Beloch tornò in Italia per continuare a lavorare sulla storia della Campania. La risolutezza e la rapidità delle sue conclusioni turbarono i rapporti già amichevoli con i dotti che allora presiedevano all'Istituto di corrispondenza archeologica. Fu uno scontro sulla topografia della battaglia dell'Allia, che il Beloch poneva alla destra del Tevere, a provocare la rottura con lo Henzen che si rifiutò di accogliere lo studio di Beloch nelle pubblicazioni dell'Istituto.
La rottura con lo Henzen diventò tosto rottura con l'Istituto in generale: Beloch ne diventò socio solo nel 1925, quasi alla vigilia della morte. Nel marzo 1877 Beloch prendeva la libera docenza di storia antica nell'università di Roma. Il 21 gennaio 1879, a venticinque anni, succedeva per concorso come professore straordinario nella cattedra di storia antica al Bonghi, che aveva dovuto lasciare la cattedra in quanto incompatibile con la sua posizione di deputato al parlamento. La commissione che gli diede la cattedra includeva P. Villari, M. Amari e D. Comparetti. Di quel tempo è il suo matrimonio con l'americana Bella Bailey di Washington. Nacquero due figlie, che hanno avuto un posto proprio nella cultura italiana: Margherita, sposata Piazzolla, (già professoressa ordinaria di geometria analitica nell'università di Ferrara), e Dorotea (morta nel 1952, musicista allieva di P. Mascagni, compositrice di opere liriche e fiabe musicali).
Il giovane professore importò a Roma i metodi del seminario tedesco e rapidamente vi fece allievi: tra i più antichi Federico Halbherr e Vincenzo Costanzi. La promozione a ordinario, che allora non era a scadenza fissa, si faceva attendere; e perciò nel 1886 Beloch decise di prendere parte al concorso per un ordinariato di storia antica a Catania. Dopo averlo vinto, preferì tuttavia rimanere a Roma come straordinario, ed ebbe infine la promozione a ordinario nel maggio dell'anno 1891.
Che il Beloch desiderasse tornare in patria - tanto più quanto più grandi erano le ostilità degli ambienti accademici ufficiali - è confermato dalla strana decisione di presentarsi come candidato al Parlamento tedesco nelle elezioni del 1893 indette da G. L. von Caprivi. Tra il 1890 e il 1900 la sua scuola trasformò gli studi di storia antica in Italia: ne uscirono G. De Sanctis (laureatosi nel 1892), E. Breccia, G. Cardinali, R. Paribeni, L. Pernier, ecc. 
Dal 1909 al 1912 tenne per incarico conferenze di storia antica nella scuola di magistero annessa alla facoltà di lettere di Roma. Nel 1910 i trent'anni del suo insegnamento furono celebrati con un volume in suo onore di Saggi di storia antica e di archeologia. Il principale allievo diretto del periodo 1900-1910 fu Giovanni Costa, a sostenere il quale egli rischiò di urtarsi anche con i fedeli allievi e amici, De Sanctis e Cardinali. I suoi corsi furono seguiti da G. Pasquali, G. Levi Della Vida, L. Salvatorelli e altri futuri maestri di discipline affini. 
Chiesta l'aspettativa per motivi di famiglia dall'università di Roma, Beloch passò a Lipsia l'anno accademico 1912-13, in cui gli fu assistente F. Oertel. Ma alla fine dell'anno accademico il Beloch decise di tomare in Italia e riprendere la cattedra di Roma. Al ritorno in Italia Beloch veniva nominato commendatore della Corona d'Italia in data 30 novembre 1913 (era già cavaliere dell'Ordine dei SS. Maurizio e Lazzaro dal febbraio 1911), a significare la soddisfazione ufficiale per la sua ripresa della cattedra di Roma. Nel 1914-15 Beloch fece sentire la sua voce, come era suo diritto, per consigliare la neutralità all'Italia. Nel Giornale d'Italia del 9 febbraio 1915 pubblicò un articolo Lo spettro germanico, in polemica contro l'interventismo di Arturo Labriola, e non aveva difficoltà a dimostrare che il Labriola era male informato sul pangermanesimo. Ne seguiva una curiosa polemica, in cui alla risposta del Labriola (ibid., 11 febbraio) Beloch replicò ancora il 12 febbraio e poi intervennero fino al 26 febbraio B. Croce, N. Colaianni, P. Papa, P. Bonfante, con grande correttezza e anzi finendo nell'aneddoto politicamente irrilevante. Quando scoppiò la guerra, che del resto non era ancora con la Germania, Beloch conservò la cattedra, ma per decisione del consiglio accademico della Università di Roma, il suo corso fu sospeso "per ragioni d'ordine pubblico". Con lettera nobilissima dell'11 gennaio 1916, Beloch chiese al rettore di avere almeno il permesso di fare un corso di esercitazioni su un autore antico. Il rettore con lettera 18 febbraio 1916 gli rifiutò questa richiesta. Egli fu messo in pensione d'autorità l'11 gennaio 1918, internato a Siena, mentre la sua casa e i suoi libri di Roma erano posti sotto sequestro. Alla cattedra di Roma succedeva il Pais ormai suo aperto nemico. Cominciarono per Beloch anni duri, tanto più che la moglie che era rimasta a Roma morì il 2 aprile 1918. Nel 1919 gli venne concesso di trasferirsi a Firenze, ma fu ancora considerato come suddito di paese nemico (del che egli attribuì stravagantemente la colpa a S. Morpurgo). Più tardi ricuperò la casa e i libri di Roma, dove tornò a risiedere. Prima B. Croce e poi A. Anile come ministri della istruzione si interessarono per fargli restituire la cattedra. La pratica (oltre a resistenze psicologiche e burocratiche) fu ostacolata dal fatto che intanto era divenuta obbligatoria la cittadinanza italiana per essere professori di università. Infine, con R. Decreto del 20 dicembre 1923, gli veniva concessa la cittadinanza italiana. Nello stesso tempo una nuova cattedra di storia greca era istituita nella università di Roma. Per guadagnare tempo, ne veniva affidato al B. l'incarico per l'anno accademico 1923-24, e poi il 30 novembre 1924 egli era restituito nella posizione di professore stabile con tutta l'anzianità ininterrotta dal 1879. Benché vecchio e malato, il B. tornò all'insegnamento con l'abituale impegno. Morì nella notte del 6 febbraio del 1929.

Tra la fine del 1949 e l'inizio del 1950 furono depositate presso l'Istituto storico italiano per il medio evo da Margherita Piazzola Beloch, figlia di Jiulius Beloch,  10 cartelle, di cui tre contenenti i manoscritti della Bevoelkerungsgeschichte Italiens e sette contenenti schede e materiali relativi all'opera. Le carte furono consegnate tramite Gaetano de Sanctis, che nel 1937 ne aveva avviato, col primo volume, la pubblicazione (II e III volume pubblicati nel 1939 e 1961).
Non sono conservati documenti che chiariscano quando e come il manoscritto della Bevoelkerungsgeschichte Europas e i materiali di studio relativi all'opera, si siano aggiunti alle prime buste.
I due volumi del Wirthschaftsgeschickte Athens (bb. 19-20) sono pervenuti all'Istituto il 1 marzo 1954.

G. DE SANCTIS, Vorwort des Heraugegebers, in J. Beloch, Bevoelkerungsgeschichte Italiens, I, Berlin 1937; A. MOMIGLIANO, s. v. Beloch, Karl Julius, DBI, 8 (1966), pp. 229-230; Grande Dizionario Enciclopedico UTET, I-XX, Quarta edizione, Torino, 1984-1991, 56, Beloch, Karl Julius, III (1985), pp. 163-164; L. POLVERINI, Giulio Beloch nella storia della storiografia, in Karl Julius Beloch da Sorrento nell'antichità alla Campania. Atti del convegno storiografico in memoria di Claudio Ferone, Piano di Sorrento, 28 marzo 2009, a cura di F. SENATORE, Roma 2011, pp. 1-18.