Nascuta din parinti chinezi in Jackson Heights, New York, Lucy Liu a crescut vorbind atat engleza cat si chineza.

A urmat Universitatea din New York si mai tarziu a primit licenta in “Limbi si Culturi asiatice” la Universitatea din Michigan.

In timpul anilor terminali de studiu la Michigan, a participat la o auditie pentru o productie teatrala studenteasca, adaptarea lui Andre Gregory dupa romanul "Alice in Tara Minunilor". Spera sa fie distribuita intr-un rol secundar, insa a avut parte de rolul principal. Asa s-a nascut cariera sa actoriceasca. Cariera cinematografica infloritoare a facut senzatie atunci cind a jucat alaturi de Cameron Diaz si Drew Barrymore in productia Columbia Tri-Star de mare succes, Ingerii lui Charlie/ Charlie's Angels si continuarea Ingerii lui Charlie: In goanna mare /Charlie's Angels: Full Throttle.

Liu a putut fi urmarita de curand si alaturi de Uma Thurman in filmul lui Quentin Tarantino, productie Miramax, Kill Bill: Volumul I /Kill Bill: Volume I si in cea de-a doua parte, Kill Bill: Volumul I I / Kill Bill: Voume II.

Lucy Liu a incheiat recent filmarile la thrillerul supranatural, apartinand lui Sebastian Gutierrez, Rise, in care joaca alaturi de Michael Chiklis. De asemenea, recent a incheiat filmarile pentru comedia The Cleaner.

Liu a putut fi urmarita recent in filmul lui Tony Scott Domino, in care joaca Keira Knightley si a incheiat filmarile pentru productia 3 Needles, care urmeaza a fi lansata in 2006. Lucy s-a intors de curand la micul ecran jucand in sitcom-ul canalului NBC Joey, unde se reintalneste cu starul din Ingerii lui Charlie /Charlie's Angels, Matt LeBlanc.

Liu a mai detinut roluri in filme alaturi de Jackie Chan in productia Universal, comedia Shaolin Cowboy/Shanghai Noon; alaturi de Mel Gibson in Dupa fapta si rasplata/Payback; alaturi de Antonio Banderas si Woody Harrelson in productia Touchstone Pictures O bataie pe cinste/Play it to the Bone; a mai avut un rol alaturi de Banderas in thrillerul Ecks contra Sever/Ballistic: Ecks vs. Sever si un rol in filmul castigator al premiului Oscar, Chicago.

Liu isi va face debutul si ca producator pentru Universal Pictures. De asemenea, a semnat un acord pentru a fi producator executiv si pentru a juca intr-o versiune pentru marele ecran a fimului Charlie Chan pentru Twentieth Century Fox.

La televiziune, Liu a aparut in rolul de neuitat 'Ling Woo' in serialul pentru canalul Fox, Ally McBeal, un rol care i-a adus o nominalizare la Premiul Emmy nomination la categoria “Cea mai buna actrita intr-un rol secundar”, precum si nominalizarea la Premiul Asociatiei actorilor de cinema la categoria “Cea mai buna actrita intr-un serial de comedie”. A jucat si in productia HBO Totul despre sex/Sex & the City si si-a imprumutat vocea pentru filmele de desene animate Familia Simpson/The Simpsons, Futurama si Regele maidanelor/King of the Hill.