Lucy Liu, New York'ta uzakdoğulu bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Oyunculuk kariyerine 1990'ların başında Evimiz Hollywood'ta (1990), NYPD Blue (1993), ER (1994) & Gizli Dosyalar (1993) gibi televizyon dizilerinde konuk oyuncu olarak başladı. 1998'de Ally McBeal adlı televizyon dizisinde Ling Woo rolünü üstlendi ve daha geniş kitlelerce bu sayede tanındı. Bu rolüyle Primetime Emmy Ödülleri’ne En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında aday gösterildi. 2000 yılında Liu, Charlie'nin Melekleri filminde Cameron Diaz ve Drew Barrymore ile birlikte rol aldı. Büyük gişe başarısı yakalayan filmde Liu'nun performansı eleştirmenlerden de övgü aldı. 2003’te devam filmi Charlie's Angels: Full Throttle'daki aynı rolü tekrar canlandırdı. Yine 2003’te “Kill Bill: Vol.1.” O-Ren Ishii rolündeki dövüşçü ve katana ustası performansıyla büyük beğeni topladı. Liu yakın dönemde Shazam! Tanrıların Öfkesi filminde Kalypso karakterine hayat vermiştir. Lucy Liu, oyunculuk kariyerinin yanı sıra başarılı bir yapımcı ve yönetmendir. Çeşitli dizilerde birer bölümlük, başrolünde olduğu Elementary dizisinde ise 7 bölümde yönetmenlik yapmıştır. Liu, Hollywood'da Asyalı Amerikalı kadın oyuncu dendiğinde ilk akla gelen isimlerden biridir.