Justine Heynemann est lauréate à vingt ans d'un concours de la Fondation de France, ce qui lui permet de créer la compagnie Soy Création en 1996. Passée par le Cours Florent, elle s'oriente vers la mise en scène et commence par revisiter des classiques - Le Misanthrope, Louison, Andromaque - joués dans toute la France et au Festival d'Avignon. 

Elle explore ensuite le théâtre contemporain, notamment Bakou et les adultes de Jean-Gabriel Nordmann au Théâtre du Rond-Point, puis écrit en 2007 Rose Bonbon, son premier texte. Sa mise en scène de La Discrète Amoureuse de Lope de Vega au Théâtre 13 obtient le prix Beaumarchais de la critique et une double nomination aux Molières. Elle entame une collaboration régulière avec Rachel Arditi, avec qui elle adapte Les Petites Reines et Songe à la douceur d'après Clémentine Beauvais, puis co-écrit Lenny, hommage à Leonard Bernstein au Théâtre du Rond-Point. Son travail se caractérise par un goût pour la comédie en demi-teinte, entre humour et émotion, et par un théâtre qui cherche à fédérer les publics et rassembler les générations. Elle dirige depuis une quinzaine d'années La Cuisine, lieu de la compagnie dans le 5e arrondissement de Paris, où sont dispensés ateliers et stages pour amateurs, enfants et adultes. En 2019, elle reçoit le prix SACD de la mise en scène. 

En 2024, elle met en scène Culottées d'après Pénélope Bagieu au Studio-Théâtre de la Comédie-Française. En 2026, elle crée Olympe(s) avec Rachel Arditi à l'Espace des Arts de Chalon-sur-Saône, où elle est artiste associée.