A brazil Juliano Belletti karrierje hazájában a Cruzeiróban kezdődött, majd két év után a Sao Paulo csapott le rá. Hat év alatt 200-nál is több mérkőzésen szerepelt ebben a csapatban, és 19 gólt szerzett. Kezdetben középpályásként szerepelt, majd visszavonták jobbhátvédnek, és ezen a poszton ragadt. Egy évet az Atletico Mineiróban is lehúzott kölcsönben, és ezzel a csapattal bajnoki ezüstérmes lett, valamint a pontvadászat második legjobb futballistájának járó díjat is megkapta.
Már 2001-ben felvetődött, hogy a Valencia leigazolja, végül egy évvel késobb került Európába, a Villarrealhoz. Mivel olasz útlevele is van, ezért nem számított uniós kívüli játékosnak.
2002-ben tagja volt a világbajnoki aranyérmet szerzett brazil válogatottnak. Igaz, csak egy találkozón, a törökök elleni elődönton lépett pályára csereként. A 2006-os vb-selejtezők során már többször számoltak vele, de a tornára nem nevezték be. Eddig összesen 23-szor volt válogatott, és két gólt ért el címeres mezben.
2004-ben a Barcelona szerezte meg, és a katalánoknál stabil csapattaggá vált hasznos játékával. Belletti a Barcelonával megkezdte a trófeagyűjtést is: 2005-ben és 2006-bajnok és spanyol szuperkupa-győztes lett, és 2006-ban a Bajnokok Ligája-győzelem is összejött – ráadásul éppen a brazil jobbhátvéd szerezte csereként beállva a győztes találatot az Arsenal elleni döntő hajrájában. Emellett arról is ismerős lehet, hogy öngólt vétett a 2005 februári Barcelona-Chelsea BL-nyolcaddöntőben.
A Chelsea 2007. augusztus 23-án igazolta le, egyesek szerint amiatt, mert a Sevillával nem sikerült megegyezni Daniel Alvesrol. A brazil védő hároméves szerződést írt alá, és a 35-ös mezt választotta. A Portsmouth elleni bajnokin csereként szállt be, majd az Aston Villa ellen először kezdett a Kékeknél.