Kelly Lin est née à Taïwan en 1975. Sa famille partit à Los Angeles quand elle avait 9 ans. Elle obtint des diplômes en Économie et en Littérature comparée à l'Université de Californie à Irvine avant d'essayer de se lancer dans le show business à Taïwan. Elle voulait devenir chanteuse et avait déjà enregistré des démos, mais sa beauté lui valut très vite des offres pour des publicités. Elle fut nommée par le magazine FHM la Femme la plus sexy d'Asie en 2002. Elle a fait des dizaines de couvertures non seulement à Hong Kong, à Taïwan et en Chine, mais aussi pour l'édition française de Marie Claire en 2005 et l'édition italienne de Vogue en 2007.
Également très demandée au cinéma, elle a joué dans de nombreux films de Hong Kong, notamment pour
Tsui Hark, Patrick Tam et surtout
Johnnie To. Elle a donné la réplique à des superstars asiatiques comme
Andy Lau,
Stephen Chow et
Ekin Cheng, par exemple. Elle finit par renoncer à devenir chanteuse.
Lassée de jouer seulement la petite amie du héros, elle interrompit sa carrière en 2003, pour ne la reprendre qu'en 2005, avec des rôles plus exigeants dans des films plus ambitieux. De la timide journaliste japonaise de The Tokyo Trial à la prostituée ambitieuse d'After This Our Exile, elle réussit à prouver qu'elle est plus qu'un joli visage. En 2006, elle fut sélectionnée pour le Meilleur Second rôle féminin aux Hong Kong Film Awards pour After This Our Exile. Elle joua également dans des films internationaux, comme en 2006 avec
Asia Argento dans le film d'
Olivier Assayas Boarding Gate. Ce film apparut au Festival de Cannes 2007 en même temps qu'un autre où elle jouait,
Triangle.
Mad Detective fut le film surprise de la Mostra de Venise.
Un de ses derniers films,
Sparrow de Johnnie To, après 4 ans de production, fut sélectionné pour l'Ours d'or du Meilleur film du Festival de Berlin 2008.