Né en 450, d'une famille italienne établie en Dalmatie. Il est le fils de Nepotianus, maître de la milice en Dalmatie vers 461/468. Il est également le neveu de Marcellinus, frère de sa mère, un chef de pirates qui s'était taillé une principauté presque indépendante en Dalmatie et qui avait trouvé la mort lors de la désastreuse expédition d'Anthémius contre le royaume vandale d'Afrique du Nord en 472. Gouverneur et maître de la milice de Dalmatie, quasi indépendante en 468, Julius Nepos épouse le 1er juin 473 une nièce de l'impératrice Aelia Verina, femme de Léon Ier. Il reçoit le titre de patrice en 474.
Sous l'influence d'Aelia Verina, chargé à l'automne 473 par Léon de renverser Glycerius, il obtient de Zénon au printemps 474, le titre de César une flottille pour traverser l'Adriatique. Partant de Constantinople et débarquant à Portus Augusti, il est acclamé empereur à Rome le 24 juin 474. Malheureusement, il n'a aucun soutien en Occident, les Romains le considère comme un Grec, donc étranger et sa petite armée ne lui permet pas de s'imposer. A Rome le Sénat est hostile à Nepos, qui gouverne depuis Ravenne. Julius Nepos contrôle l'Italie, le sud de la Gaule (Arles), la Dalmatie et est reconnu par Syagrius à Soissons. En janvier 475, son protecteur, Zénon est renversé par l'usurpateur Basiliscus.
En 475, Euric, roi des Wisigoths conclut un traité de paix avec Julius Nepos où il obtient l'Auvergne et la reconnaissance de son autorité sur l'Espagne et la Gaule. Julius Nepos ordonne à son nouveau maître de la milice, Oreste, de quitter la Gaule.
Oreste marche alors sur Ravenne avec son armée. Le 28 août 475, Flavius Nepos fuit avec sa flotte vers Salone en Dalmatie où il rejoint son prédécesseur sur le trône d'Occident, Glycerius, devenu évêque de Salone, qui rumine sa vengeance.
En août 476, Zénon récupère son trône. Au début 477, Julius Nepos lui envoie une ambassade pour lui demander de l'aide pour récupérer son trône au mains d'Odoacre. Mais Zénon, en guerre avec les Ostrogoths, ne peut lui allouer de troupes malgré le soutien de l'impératrice Aelia Verina. Julius Nepos fait battre monnaie à Salone entre 475 et 477. Entre 477 et 480, Odoacre fait même battre monnaie à Ravenne et Milan au nom de Nepos et Zénon, maintenant la fiction de l'empire romain.
Le 9 mai 480, les comtes Victor et Avida, commandités par l'évêque Glycerius, assassinent Julius Nepos près de Salone.
Julius Nepos fut le dernier empereur d'Occident reconnu par l'empire d'Orient.