林一霆于一九八八年十一月二十五日出生，在福建省泉州市永春县度过了她的童年与少年时光，直至十三岁。此后她前往厦门，开始了为期六年的专业舞蹈学习。这段经历为她奠定了坚实的艺术基础，最终助力她顺利考入中央戏剧学院，由此正式踏入演艺领域。早在二零零二年，林一霆便崭露头角，在第二届CCTV舞蹈大赛中凭借出色表现荣获优秀表演奖。次年，她继续在舞蹈舞台上发光发热，于第七届桃李杯舞蹈比赛中夺得表演二等奖。二零零四年，她参与第六届全国舞蹈比赛，不仅收获了表演一等奖的肯定，还赢得了最受观众欢迎奖，展现出其独特的舞台魅力与观众缘。经过多年积累与努力，林一霆于二零零六年成功进入中央戏剧学院表演系深造，为其日后在表演艺术上的发展奠定了更为系统的专业基础。
二零一零年，林一霆通过参演由张新建导演执导的一部年代题材电视剧《知青》，正式开启了她的演艺生涯。她在剧中扮演了来自上海的知青杨晶晶，这一角色成为她进入演艺圈的重要起点。次年，她与刘牧、李立群等演员合作，共同主演了一部历史传奇剧《汉口码头》，在剧中她诠释了聪慧善良的女性角色蔡雪，展现了其细腻的表演能力。同年，她还与蒋欣、王凯一同联袂出演了都市情感剧《女人的天空》，成功塑造了刁蛮任性却又不失生动的富家千金马明梅的形象。进入二零一二年，林一霆与靳东、陶飞霏合作，参演了一部背景设定于特定年代的剧集《情仇姐妹》，在剧中她陷入复杂的情感纠葛，通过诠释妹妹叶紫萱这一角色，展现了人物兼具天使般纯真与恶魔般矛盾的多面性；同年十一月，她与曹云金搭档出演了一部抗战题材电视剧《兵临村下》，化身烽火中的坚韧女性，以英姿飒爽的姿态演绎了身手不凡的神枪手张冉冉。二零一三年，她出演了由黄渤、黄小蕾领衔主演的年代剧《青岛往事》，在剧中饰演了一位性格阳光、积极开朗的青年教师夏慧；同年，她还参演了另一部以抗战为背景的电视剧《一个和八个》，扮演了性格倔强、勇敢无畏的乡村姑娘桃花。此外，在同一年中，她还主演了一部励志题材的青春偶像剧《花样跳水少年》，在剧中饰演了一位专业而富有热情的跳水教练铃美，进一步拓宽了其表演戏路。
二零一四年，她与辛柏青、黄曼合作，共同出演了都市情感题材剧集《跟我回家》，在剧中生动塑造了性格鲜明、作风泼辣的小女儿门家楣这一角色。同年，她又与陈宝国、牛莉等实力派演员一同参演了一部年代背景深厚的剧作《老农民》，在剧中她所饰演的小娥子与牛莉扮演的角色之间演绎了一段感人至深的母女情缘。也在同一年，她还与刘恩佑、吕一联手主演了一部近代传奇动作剧《大道天行》，在剧中她诠释了豪情满怀、敢爱敢恨的女性角色秦心蓝，展现了角色独特的人格魅力。进入二零一五年，她与张译、殷桃共同主演了都市商业剧《鸡毛飞上天》，在剧中她成功塑造了积极向上、努力奋斗的励志女青年陈巧姑的形象。二零一六年，她与柯震东、侯梦瑶合作出演民国传奇剧《舞樱》，在剧中饰演了一位气质大方、品味优雅的服装设计师曼妮。同年，她还参演了一部年代传奇剧《潜·龙》，在剧中扮演了厨艺精湛、形象多面的美丽女子田丽华。二零一七年，她受邀出席了备受瞩目的中国国际时装周活动；同年，她参演的都市情感剧《云巅之上》第二季正式播出，她在剧中饰演了国际知名导演李虹这一角色；此后不久，她出演了改编自梁羽生先生同名小说的武侠传奇剧《武当一剑》，在剧中饰演了聪慧机智、心地善良且富有胆识的昆仑山公主西门燕；也是在这一年，她还与张博、李念携手主演了都市题材剧集《大浦东》，在剧中演绎了充满文艺气息的女青年钱青青。二零一八年，她与李雪健、刘莉莉等资深演员联袂主演了电视剧《北部湾人家》，在剧中饰演了一位性格善良、持家有道的酒店财务总监。同年，她还主演了由张多福导演执导的电视剧《好雨知时节》，在剧中扮演了电视台编导叶梓这一职业角色。
二零一九年，林一霆与喜剧演员贾冰、潘斌龙携手合作，跨界参与了第五季《欢乐喜剧人》的魔王挑战赛；随后在《寻找喜剧人》的终极对决环节中，她与搭档来喜凭借出色的表现成功突围，顺利赢得了参与《欢乐喜剧人》第六季竞演的宝贵资格。进入二零二零年一月，她再次与来喜搭档，以新晋喜剧人的身份登上了东方卫视的喜剧竞演综艺节目《欢乐喜剧人第六季》。在此期间，相关宣传物料陆续发布，例如《欢乐喜剧人》中展示了林一霆的个人海报（位于右侧），《欢乐喜剧人》则呈现了她与同伴的节目剧照（她位于中间位置），而《寻找喜剧人》中的海报里她位于左侧。此外，她还参与了《欢乐喜剧人》的录制（在相关画面中位于右侧）。二零二一年，林一霆将工作重心转向影视领域，参演了电视剧《苹果熟了》。次年，即二零二二年六月，她与辣目洋子、李宏毅等演员共同出演的喜剧作品《我叫刘金凤》正式开播，她在剧中生动诠释了美丽又充满喜感的角色徐太妃；同年八月二十五日，她主演的当代刑侦题材剧集《罚罪》播出，在剧中她饰演了男主角常征的女朋友纪念一角。时间来到二零二四年八月八日，一部聚焦当代援外工作的现实题材电视剧《幸福草》与观众见面，林一霆在剧中扮演了援外医生徐一茗；随后在同年十一月二十七日，她参演的另一部电视剧《我是刑警》也如期播出。二零二五年五月二十日，由她主演的悬疑犯罪题材电影《人间蒸发》正式开机拍摄；紧接着在九月三十日，她出演的一部谍战纪实传奇大剧《沉默的荣耀》登陆荧屏。进入二零二六年一月三十日，由她主演的网络剧集《繁华落尽》也顺利播出，进一步丰富了她的演艺履历。
注：以上话剧为其在校期间的作品，时间或有稍微差错。
林一霆自中央戏剧学院表演系毕业，拥有扎实的科班训练背景与深厚的专业功底。在其演艺生涯中，她成功塑造了多个性格迥异的角色，例如在《鸡毛飞上天》里，她将倔强中透着温柔的巧姑刻画得入木三分；在《老农民》中，她生动演绎了质朴纯真的乡村姑娘小娥子；在《青岛往事》中，她诠释了端庄典雅的大家闺秀夏慧；而在《跟我回家》里，她又化身成为痴迷星座的可爱妹妹门家楣。每一个角色她都把握得恰到好处，表演细腻而富有层次，在不同作品间展现出极大的角色反差，其精湛演技也因此获得了观众与评论界的广泛好评。特别在《鸡毛飞上天》一剧中，林一霆换上上世纪八十年代的服装造型，整体形象显得格外贴近生活、朴实无华，这与她日常生活中时尚亮丽的个人风格形成了鲜明对比。她能够从容驾驭角色，将巧姑那种外表柔和似水、内心却极有主见的特质演绎得真实动人，令人倍感亲切。无论是娴静温婉的古装美人，还是时尚干练的都市女性，抑或清澈朴实的乡村少女，她都能在不同类型的角色之间自如切换。这种率真可爱的个性，以及不断勇于挑战自我、突破表演界限的积极态度，使得林一霆逐渐赢得了越来越多观众的认可与喜爱。