Julius Hardeland wurde am 7. Januar 1828 als Sohn eines Kommissionärs (selbstständiger Kaufmann) in Hannover geboren. Dem Vorbild seines Bruders folgend, entschloss er sich früh Theologie zu studieren. Bereits als jugendlicher Gymnasiast interessierte er sich für die Mission: Er las die Missionsnachrichten, sammelte Spenden und half im Missionsverein.

Im Herbst 1847 begann er sein Theologiestudium in Göttingen. Drei Jahre später wurde er Hauslehrer bei Legationsrat a. D. Freiherrn August von Arnswaldt in Hannover, im Herbst 1853 Subrektor der Gelehrtenschule in Ratzeburg. Ende 1854 ging er als Pfarrer nach Lassahn (Herzogtum Lauenburg), einer 1200-Seelen-Landgemeinde.

1860 wurde er zum Nachfolger von Karl Graul als Direktor der Leipziger Mission berufen. Er setzte dessen Leitlinien fort. 1867/68 bereiste Hardeland das Missionsgebiet in Indien. 1875/76 musste er erneut nach Indien, da unter den Missionaren Lehrstreitigkeiten ausgebrochen waren und eine schriftliche Verständigung nicht möglich war. Hardeland versuchte im sogenannten Kastenstreit zu schlichten.

Unter dem Einfluss von Professor Karl Ferdinand Wilhelm Walther von der Missouri-Synode (gegründet von ausgewanderten sächischen Lutheranern; heute zweitgrößte lutherische Kirche in den USA) glaubten einige Missionare in den Kampf für die unverfälschte Lehre Martin Luthers eintreten zu müssen. Hardeland konnte es nicht verhindern, dass vier Missionare aus dem Dienst der Leipziger Mission austraten.

Als in den 1870er-Jahren die Theologen für die Mission ausblieben, entschloss sich Hardeland, das Prinzip der Universitätsbildung aufzugeben. Er rief ein eigenes Missionsseminar ins Leben, in dem wie in den anderen Missionsseminaren die Gesamtausbildung geboten werden sollte.

1868 gab er die Indianermission in Michigan (USA) auf, die die Leipziger Mission für kurze Zeit als ein weiteres Arbeitsfeld neben Indien übernommen hatte.

1891 bis 1894 wirkte Hardeland als Superintendent in Doberan in Mecklenburg.

Er starb in seiner Heimatstadt Hannover am 11. Oktober 1903.