Nacida en Nueva York, Lucy Liu estudió en la Universidad de N.Y. y más tarde obtuvo una licenciatura por la Universidad de Michigan en ciencias, idiomas y culturas asiaticas. Durante su último curso en Michigan, hizo un casting para una obra de teatro estudiantil (la adaptacion de Andre Gregory de "Alicia en el pais de las maravillas"). Esperando que la eligiesen para un papel secundario, Liu fue elegida para ser la protagonista de la obra. Su carrera como actriz acababa de comenzar.
La carrera cinematográfica de Liu dio un gran salto cuando, junto a Cameron Diaz y Drew Barrymore, formó parte del reparto en el gran éxito de Columbia Tri-Star, Los ángeles de Charlie, y la segunda parte, Los Ángeles de Charlie: Al Límite. Pudimos ver a Liu junto a Uma Thurman en la aclamada película de Quentin Tarantino, Kill Bill.
Lucy está actualmente produciendo el thriller de Sebastian Gutierrez Rise, junto a Michael Chiklis y despues trabajará en la comedia de acción The Cleaner junto a Cedric the Entertainer.
Liu acaba de terminar la producción de 3 Needles, prevista para estrenarse en 2005. Acaba asimismo de terminar Lucky Number Slevin junto a Josh Harnett y Ben Kingsley.
Lucy ha vuelto recientemente a la pequeña pantalla con Joey, de la NBC y en donde la volvemos a ver junto al actor de Los angeles de Charlie, Matt LeBlanc.
Liu ha trabajado junto a grandes estrellas de la gran pantalla, como Jackie Chan en la comedia de Universal Shanghai Kid, del Este al Oeste; junto a Mel Gibson en Payback; junto a Antonio Banderas y Woody Harrelson en Jugando a Tope; de Touchstone Pictures, otro papel junto a Banderas en el thriller de acción Ecks vs. Sever; y una actuación especial en la ganadora de seis Oscars, Chicago.
Liu va a estrenarse como productora después de haberle vendido un proyecto a Universal Pictures. Asimismo, ha firmado como productora ejecutiva y protagonista de una versión contemporánea de Charlie Chan para la Twentieth Century Fox.
En televisión, Liu apareció como la inolvidable Ling Woo en la serie de exito de la Fox, Ally McBeal, un papel por el que obtuvo una nominación a los Emmy como "mejor actriz secundaria en series de comedia", así como una nominación a los premios Screen Actors Guiad como "mejor actriz en series de comedia". Fue invitada especial en Sexo en Nueva York de la HBO y ha prestado su voz para series de animación como Los Simpson, Futurama y King of the Hill.
