林家川在童年时期说话存在轻微的口吃现象，当他升入小学三年级后，在文化馆任职的父亲为了帮助他克服这一困难，特意鼓励他报名参加说故事比赛，并让他登台为众人讲述故事。令人意外的是，站在台上的林家川竟然完全不再结巴，表现得十分流畅自如，正因如此，他在日后逐渐培养出了出色的叙事能力与表达技巧。后来有一次偶然的机会，父亲林和平一位来自北京电影学院的朋友见到了少年时期的林家川，觉得这个孩子眼中透着灵气，很有表演潜质，便建议他不妨尝试报考北京电影学院。从学院毕业之初，演艺机会并不太多，那时的林家川为了在行业里立足，不得不从事许多与表演相关却非主角的工作，他先后担任过场记与摄影助理，同时也接过一些戏份不多的配角，通过这些实践慢慢积累着经验。
在二零零三年，林家川于情景喜剧《为您服务》中亮相，扮演了“为您服务”公司里一位名叫吴风雷的普通职员，由此开启了他的演艺生涯。从二零零六年到二零零七年中期，他接连在多部电视剧中担任主要角色，这些作品包括年代剧《西圣地》、家庭伦理剧《继父》、都市情感剧《爱有多深》以及都市轻喜剧《好男当家》，它们相继与观众见面，逐步展现了林家川在表演上的多样可能性。二零零七年十月二十六日，一部由他与姚芊羽、黄海波等人共同主演的都市情感剧《笑着活下去》在上海文广电视剧频道首次播出，他在剧中塑造了作恶多端的反派角色陆军。值得一提的是，在接演这部剧时，林家川的父亲、著名编剧林和平曾对他能否驾驭好这样一个彻底的坏蛋表示怀疑，但最终林家川凭借其扎实的表演赢得了父亲的认可与肯定。时间来到二零零八年十二月二十六日，他与林熙越、潘雨辰联合主演的战争题材剧集《勋章》在大连广播电视台新闻综合频道首播，他饰演了一位性格乐观开朗的年轻战士王东宝，而该剧的编剧正是他的父亲林和平，这成为父子二人在艺术创作上的一次重要合作。进入二零零九年，二月十三日，他与姚芊羽、保剑锋联袂主演的都市情感剧《我是一棵小草》于吉林都市频道首播，他在剧中刻画了性格懦弱、处处忍让的小人物林大树；同年十月四日，他与辛柏青联合主演的家庭伦理剧《人活一张脸》在江苏卫视与全国观众见面，他饰演了游手好闲、不务正业的贾宝君。这个角色同样是其父亲林和平笔下创作的一个鲜活而真实的小人物，虽然身上缺点不少，却总能让人看到其闪光的瞬间，那种浓郁的市井生活气息令许多观众产生共鸣。剧中贾宝君的一句台词“树不要脸必死无疑，人不要脸天下无敌”，不仅是林家川在生活中时常用来逗趣的口头禅，也为父亲林和平的剧本创作带来了意想不到的灵感与启发。
二零一零年六月十五日，由李雪健、刘莉莉与林家川联袂出演的家庭伦理剧《父爱如山》于北京广播电视台影视频道正式播出，林家川在剧中生动塑造了韩家二儿子韩强这一角色；同年九月十九日，他与张国强、牛莉共同主演的家庭情感剧《牵挂》在中央电视台一套频道迎来首播，其饰演的周伟民是一位无父无母、独自在北京艰辛打拼的年轻人；十月二十八日，林家川又与袁立、周小斌等演员合作，主演的都市情感剧《朋友一场》在江苏卫视首次亮相，他在剧中扮演了一位经营音像店的小老板朱明可；至十一月二十二日，其与萨日娜、李成儒携手主演的家庭伦理剧《你是我的生命》更是在浙江卫视、山东卫视、天津卫视及陕西卫视实现四台同步联播，他所诠释的裴小庆是一个身无长物却总爱惹是生非的青年形象。进入二零一一年，林家川继续活跃于电视荧屏，其主演的多部剧集如家庭情感剧《爸爸别走》、年代情感剧《菊子》、家庭伦理情感剧《我在等你回家》以及都市爱情剧《血色恋情》等相继在各地面频道播出；同年十一月二日，他与贾乃亮、邓家佳合作的家庭伦理剧《家产》登陆江苏卫视首播，剧中他成功刻画了眼高手低、好吃懒做的角色高飞。二零一二年二月十二日，林家川参演的都市言情剧《一生只爱你》于央视八套黄金时段首播，他饰演的安宝贵表面忠诚憨厚，实则暗藏外遇；七月二十三日，其主演的都市励志剧《她的一生》在福州市广播电视台首播，他扮演了老实正直的厨师成毅；十二月三十一日，他与于月仙、姜超共同主演的农村轻喜剧《火红的日子》在辽宁卫视开播，剧中他饰演了村里一位积极向上的有为青年郑太平。在二零一三年至二零一六年间，林家川的演艺事业持续拓展，他在都市轻喜剧《不能没有家》中饰演了陆大宽的徒弟孟良；在战争题材剧《枪械师》中化身军工专家兼枪械师陆崖；在家庭情感剧《幸福在哪里》中扮演了田麦秋的哥哥田借粮；在都市爱情轻喜剧《结婚前规则》中演绎了广告公司职员程德龙；在剧情电影《超级老爸》中饰演了汽修厂工人于多；在青春爱情剧《天使的微笑》中塑造了北漂打工者郑三贵的形象；在抗战剧《我的铁血金戈梦》中出演了冯铁豹的左膀右臂苟盛；在乡村情感剧《女怕嫁错郎》中成为了喜洋洋表演团队的成员蓝天；在都市情感剧《真心想让你幸福》中担任了摄影师大川一角；在抗日谍战剧《俺爹是卧底》中饰演了八路军的神枪手史来风；并在都市情感剧《黄大妮》中诠释了牛家长子牛建国。二零一七年四月十七日，他与靳东、白百何合作出演的都市医疗励志剧《外科风云》在北京卫视与浙江卫视同步首播，他在剧中饰演了病人的儿子张磊。同年十一月十三日，林家川再度与张嘉益、王晓晨携手，其参演的都市情感剧《我的！体育老师》于浙江卫视正式播出。
二零一八年七月二十七日，由林家川首次跨界执导并亲自参与演出的都市情感剧《合伙人》于北京卫视正式与观众见面，这部作品标志着林家川从演员到导演的身份转变，使他能够以更为全面和立体的形象呈现在公众视野之中；同年十一月十四日，他与朱锐、李思博共同领衔主演的抗战题材电视剧《丁大命》同样登陆北京卫视，在剧中他诠释了忠厚善良的粮行长工丁大命一角，值得一提的是，该剧是林家川与其父亲林和平的又一次合作，身为导演的林和平在拍摄现场要求极为严格，对儿子也抱有更高的期望与标准，父子二人在剧本讨论中虽偶有分歧，却总能以轻松融洽的方式达成共识。二零二零年一月，他在年代情感剧《远方的山楂树》中出演了机敏灵活却身世坎坷、父母早逝的角色罗永泽；同年七月，由他主演的家庭伦理剧《我和我的三个姐姐》在凤城正式开机拍摄；十月，他荣获二零二零年度“城市之星”国剧颁奖礼观众最喜爱男演员奖项；十一月，他友情客串了都市悬疑剧《焕脸》。二零二一年四月，他与周一围联袂主演的话剧《枕头人》在厦门闽南大戏院成功首演，他在剧中塑造了警官图波斯基这一形象；六月二十七日，他参与了湖南省庆祝中国共产党成立一百周年文艺晚会“百年正青春”的演出，该晚会在湖南卫视播出；十一月十八日，由他与马藜、那家威共同领衔主演的家庭伦理剧《我和我的三个姐姐》在央视八套首播，他在剧中饰演韩家四弟韩爱松；十二月十七日，他与肖央、任达华等演员合作出演的犯罪题材电影《误杀2》登陆全国院线。二零二二年，他主演了剧情电影《你笑起来真好看》；同年，其主演的犯罪动作电影《扫黑行动》也正式上映。二零二三年一月十四日，他与张译、张颂文等人联袂主演的反黑刑侦剧《狂飙》在中央电视台电视剧频道开播，他成功塑造了地痞无赖唐小龙这一角色，该剧播出后创下了多项收视与播放量纪录，剧中演员的表演引发了广大观众的热烈讨论与赞誉，林家川的个人知名度也因此显著提升；此后，他主演的悬疑剧《大宋少年志2》、科幻剧《天府十三区》、悬疑推理剧《拆案：黎明将至》以及悬疑追凶剧《三大队》相继播出；同年，其主演的古装科幻剧《2099》也宣布开机。九月十九日，他与孟亮联合执导的农村题材电视剧《爱在青山绿水间》在中央电视台电视剧频道播出。二零二四年一月十六日，他友情出演的都市剧《长风破浪终有时》开机拍摄；二月六日，他与周一围、王丽坤共同主演的古装探案悬疑剧《大唐狄公案》在中央电视台电视剧频道首播。四月二十一日，他主演的原创谍战悬疑年代剧《哈尔滨一九四四》在东方卫视、江苏卫视、北京卫视及爱奇艺平台同步播出；四月二十二日，他为节目《灿烂的花园》演唱的主题曲《小熊花园》的官方音乐视频正式上线。四月二十六日，他参与的综艺节目《灿烂的花园》播出。五月十日至十二日，林家川与周一围搭档主演的话剧《枕头人》十周年明星版在四川大剧院隆重上演；六月二十二日，他参演的电影《云边有个小卖部》上映。六月二十七日，他参演的电视剧《执行法官》播出。十二月十六日，他主演的古装悬疑剧《清明上河图密码》播出；而在此前的十一月二十一日，他参演的电视剧《嗨1995》也已播出。二零二五年五月十六日，他主演的网络剧《2099》在腾讯视频独家播出；五月二十二日，他主演的横屏中剧《寄骨寺守灯人》正式开机。八月十一日，他参演的电影《绑架毛乎乎》上映。十二月二十二日，他参演的短剧集《奇迹》与观众见面。
一九八一年三月九日，林家川在辽宁省丹东市凤城市出生。他的父亲林和平是中国电视艺术家协会的会员，同时也是《血色残阳》《小姨多鹤》《人活一张脸》等多部电视剧的编剧。在林家川的童年时期，父亲时常会带他前往剧组参观游玩，这样的安排并非刻意为了培养他的职业兴趣，更多是希望能在陪伴儿子成长的过程中，让他开阔眼界、增长见识，同时也锻炼他的胆量与社交能力。长期浸润于剧组环境之中，林家川亲眼见证了父亲长达数十年的创作生涯。林和平的编剧之路并非一蹴而就，而是经历了整整四十年的沉淀与积累，才逐渐获得行业与观众的认可，这并非那种凭借一部作品就一夜成名的故事。从父亲身上，林家川既看到了对艺术创作的执着与坚守，也深切体会到这份职业背后所承载的艰辛与痛苦。作为中国大陆最早跻身“每集十万元稿酬俱乐部”的编剧之一，林和平也曾坦诚表示，自己确实借助了在娱乐圈积累的人脉资源为儿子提供了一些机会，并且在过去撰写剧本时，也会有意考虑到是否能为儿子创造合适的表演空间。林家川本人也曾参与过父亲的编剧工作，协助完成部分创作任务，不过由他独立构思并完成的剧本作品，至今尚未正式面世。二零零零年，林家川通过考试进入北京电影学院表演系学习，与后来同样成名的张颂文、周一围等人成为同班同学。刚入学时，由于专业课成绩不够理想，林家川一度产生过放弃学业、退学回家的念头，但在父母持续不断的鼓励与支持下，他逐渐克服了内心的迷茫与自我怀疑，并真正爱上了表演艺术。二零零六年，林家川再次通过努力，成功考取了北京电影学院表演系的研究生，进一步深造自己的表演理论与技能。在个人生活方面，林家川已经结婚成家，并育有一个女儿。
林家川在众多电视剧作品中展现了其宽广的戏路与扎实的演技，无论是在描绘家长里短的家庭伦理剧《人活一张脸》，还是在刻画现代人情感纠葛的都市情感剧《笑着活下去》与《朋友一场》中，他都能交出令人印象深刻的表演。尽管他所饰演的角色大多为平凡的小人物，但林家川总能凭借其深入骨髓的刻画和细腻生动的诠释，赋予这些角色鲜活的生命力。当他塑造反派时，其表现足以让观众心生愤懑，例如在《笑着活下去》中饰演的陆军，其可恨之处令人咬牙切齿；而当他演绎懦弱畏缩的儿子形象时，又能激起观众的惋惜与无奈，正如在《人活一张脸》里扮演的三儿子，那种恨铁不成钢的窝囊感，甚至让观众产生代入式的焦急与不满。凭借朴实无华甚至略带憨厚的外形条件，以及内心真挚、层次分明的深刻演绎，林家川逐渐在观众心中留下了独特的印记，赢得了越来越多人的认可与喜爱。