一九七五年十月二十九日，林熙蕾出生于中国台湾省台北市。在她十岁那年，随同家人一起迁居至美国加利福尼亚州的洛杉矶生活与求学。此后，她顺利进入加利福尼亚大学深造，在校期间不仅主修经济学专业，同时还辅修了比较文学课程，展现出广泛的学习兴趣与扎实的学术能力。完成大学学业后，林熙蕾选择回到中国台湾继续发展个人事业，而她的家人则依然定居在美国生活，两地相隔也成为了她人生经历中的一个重要背景。
一九九六年，随着个人首部电视剧《喜乐会》的播出，她正式踏入了演艺圈，开启了属于自己的表演生涯。两年后，即一九九九年六月，在导演王晶的邀请下，她主演的喜剧电影《赌侠大战拉斯维加斯》于香港上映，片中她饰演了暗中协助赌侠追捕通缉犯的角色阿扁，其大胆而性感的银幕造型在当时引发了不小的关注与讨论。同年八月，她又参演了另一部喜剧电影《千王之王2000》，影片在香港上映，她化身为片中那位性感美丽、令人难忘的初恋形象。到了十二月，她与郑伊健、张柏芝合作主演的动作电影《烈火战车2：极速传说》登陆香港院线，她在片中生动演绎了那位男友痴迷于赛车运动的女孩阿希。 进入新千年，二零零零年三月，她与黎姿、张文慈共同主演的伦理电影《制服诱惑2：地下法庭》在香港上映，她所饰演的律师菜子命运多舛，在片中历经多次施暴最终不幸被害，这一悲剧角色展现了其表演上的深度。次年二月，她与舒淇、张智霖联袂出演的爱情动作电影《绝色神偷》上映，她成功塑造了美丽且身手不凡的女神偷八爪一角。同年八月三日，在导演杜琪峰与韦家辉的执导下，她主演的动作电影《全职杀手》与观众见面，她细腻诠释了片中那位内心渴望真挚爱情的秦小姐；仅仅六天后，即八月九日，由导演徐克邀请她主演的动作奇幻电影《蜀山传》上映，她在片中挑战了魔力高强、气质独特的反派角色赤尸神君。十二月，她与刘青云、郑伊健携手带来的警匪电影《暗战2》上映，她饰演了一位身居保险公司高层、却不幸遭到罪犯勒索的职业女性Teresa。 时间来到二零零二年四月，她与陈小春、陈敏之共同主演的恐怖电影《枕边凶灵》上映，她在片中扮演了身份成谜、充满悬念的女子Cindy。紧接着在五月，由编剧王晶邀请她主演的喜剧电影《猪扒大联盟》登陆香港大银幕，她在片中突破形象，饰演了脸上有一大块醒目胎痣的计算机部员工阿红，并与李嘉欣、莫文蔚等知名演员有多场精彩的对手戏，进一步展现了其戏路的宽广与可塑性。
二零零三年八月，由她担纲主演的青春偶像剧《七年级生》于TVBS频道正式播出，她在剧中成功塑造了学校啦啦队指导老师郝静这一角色。这部作品被视为她演艺生涯中的重要转型之作，旨在突破以往观众对其“花瓶”形象的固有认知，展现更为扎实的表演能力。至二零零五年十二月，她与叶童、王海珍联袂出演的爱情轻喜剧《摇摆女郎》在中央电视台电视剧频道与观众见面，她在其中饰演公关公司职员姚曼，以轻松自然的表演风格获得了不少关注。次年六月，她参演的历史题材电影《东京审判》成功入围第九届上海国际电影节亚洲新人奖最佳影片，在片中她饰演日本职业记者和田芳子，为精准诠释角色，她投入大量时间与精力背诵日语台词，力求呈现真实可信的表演；同年十月，她与导演谭家明合作主演的剧情电影《父子》荣获第十九届东京国际电影节主竞赛单元最佳艺术贡献奖，该片此后更接连斩获第四十三届台湾电影金马奖最佳剧情片以及第二十六届香港电影金像奖最佳电影等多项殊荣。她在片中出演寂寞的妓女阿莲，凭借这一复杂而深刻的角色，她首次获得表演奖项的认可，提名第二十六届香港电影金像奖最佳女配角及第十二届香港电影金紫荆奖最佳女配角。 进入二零零七年，她的演艺事业持续拓展。五月，她与古天乐、孙红雷、任达华合作主演的动作电影《铁三角》入选第六十届戛纳国际电影节午夜展映单元并在法国上映，她饰演的玲是一位婚姻关系濒临破裂的女性；八月，她与国际导演奥利维耶·阿萨亚斯合作，主演的惊悚电影《登机门》于法国上映，她在片中饰演与丈夫共同经营进出口贸易公司的休，这是她首次尝试全英语对白表演，该片同样入围了戛纳电影节午夜展映单元；九月，她主演的犯罪题材电影《神探》入围第六十四届威尼斯国际电影节主竞赛单元金狮奖最佳影片，她饰演的角色是丈夫幻想中的完美妻子张美华，演绎了人物内心的微妙波澜。二零零八年二月，应导演杜琪峰之邀，她主演的剧情电影《文雀》作为第五十八届柏林国际电影节主竞赛单元金熊奖最佳影片的入围作品在德国上映，她在片中化身为刻意接近盗窃团伙的神秘女子珍妮，展现了角色深不可测的一面。 二零零九年六月，她与导演韦家辉合作主演的悬疑电影《再生号》作为第十届纽约亚洲电影节的开幕影片在美国上映，她饰演了一位始终未能走出伤痛的单身母亲程希文，并凭借此片获得第十四届全球华语榜中榜最佳电影女演员奖；同年八月，她与葛优、约翰·萨维奇共同主演的喜剧电影《气喘吁吁》在中国大陆上映，她饰演了秘书明辰一角；九月，她搭档孙红雷主演的爱情喜剧电影《窈窕绅士》与观众见面，她在片中成功塑造了职场女强人吴嘉倩的形象。二零一零年三月，她出席香港专业电影摄影师学会二十二周年庆典，并获颁专业电影摄影师眼中最具魅力女演员奖，肯定了其镜头前的独特表现力；九月，她与杨紫琼、郑雨盛合作主演的古装武侠电影《剑雨》入围第六十七届威尼斯国际电影节非竞赛单元并在意大利上映，她饰演暗杀组织中的杀手细雨，这也是她首次挑战大量武打动作戏份；十二月，她与小沈阳搭档主演的动作喜剧电影《大笑江湖》上映，她在片中扮演独自闯荡江湖的皇家女子月露，展现了喜剧表演上的多样性。 二零一一年六月，她与梁家辉、黄维德共同主演的悬疑惊悚电影《夺命心跳》入围第十四届上海国际电影节亚洲新人奖最佳影片，她在片中饰演在接受心脏移植手术后遭遇一系列离奇事件的林嫣，凭借这一角色她获得第三届澳门国际电影节金莲花奖最佳女主角提名。在此之后，她逐渐淡出公众视野，选择了隐退。
在2023年，她正式宣布复出，结束了长达十二年的淡出状态，重新回归到公众视野与演艺事业之中。同年9月，受导演宁浩的亲自邀请，她参演了一部喜剧电影《红毯先生》，该片于加拿大多伦多国际电影节举行了全球首映；在影片中，她生动诠释了一位为了支持丈夫的演艺发展而选择隐婚的妻子角色。随后的11月，由她主演的一部都市爱情剧《此时此刻》在国际流媒体平台Netflix上线播出，剧中她扮演了丁芷洁一角，刻画了其在多年之后与学生时代的初恋意外重逢的复杂情感历程。到了12月，她主演的另一部当代都市爱情剧《繁花》同步在中央电视台电视剧频道及腾讯视频播出，她在剧中成功塑造了一位精明干练的商业高手林太的形象。进入2024年，她受邀出席了第42届香港电影金像奖颁奖典礼，再次于重要行业场合中亮相。
一九九七年，演员林熙蕾与艺人吴大维展开了一段恋情；这段关系持续至二〇〇〇年，最终以分手告终。到了二〇〇五年，她在参与拍摄电影《东京审判》的过程中结识了同为演员的朱孝天，随后两人逐渐走近并传出相恋的消息；这段感情延续了数年，直至二〇一〇年，双方宣告分手。次年三月，林熙蕾与从事商业活动的杨晨在风景优美的马尔代夫正式举行婚礼，携手步入婚姻生活。婚后夫妇二人共同养育了两个孩子：长女杨若妤出生于二〇一一年八月三十一日，次女杨晨熙则于二〇一四年二月二十六日降临人世。
二零零六年十一月，作者于中国香港参与了一项义工服务，期间与一群患有发展障碍的学前儿童进行了多种互动游戏，通过陪伴与引导为他们带去了欢乐与支持。随后在二零零九年二月，作者又出席了于上海隆重举办的“2009新娱乐慈善群星会”，此次活动旨在为在5·12汶川特大地震中受灾的群众募集慈善款项，作者以其公众人物的影响力积极参与，为灾后重建贡献了一份力量。
林熙蕾以其标致出众的容貌与丰满匀称的身材而备受瞩目，她周身散发着一种极具诱惑力的独特气质，往往令观众在电影情节与角色之外，更深刻地铭记她那份夺目的美丽。然而，在她迷人的外表之下，亦蕴藏着相对沉稳而审慎的艺术判断力，以及源自知识分子背景的深厚修养。多年来，她始终在影坛孜孜不倦地耕耘，所交出的成绩单可谓亮点纷呈、可圈可点。她具备迅速适应不同角色的能力，并能深入诠释各类性格复杂、层次丰富的形象。在影片《千王之王2000》中，她凭借靓丽热情的形象在镜头前充分绽放个人魅力，其迷人的身段与俏丽的容颜，于一举手一投足之间，不仅令戏中的角色为之倾倒，也让荧幕前的观众无论男女皆怦然心动。尽管她在影片《红毯先生》中的戏份并不算多，却巧妙地将自身多年积累的生活阅历投射到表演创作之中，赋予角色以真实而动人的厚度。而在剧集《繁花》里，林熙蕾则展现出身上较少外露的飒爽英气，她的个人气场十分强大，眼神中自带一股锐利果决的杀气，将角色林太诠释得极具说服力与独特魅力。此外，在公开采访中的林熙蕾同样显得率真而自信，言谈举止亲切自然，丝毫没有给人带来疏离或高傲的距离感。