Geboren in Taiwan, wuchs Lin im Orange County, Kalifornien auf. Er studierte an der UCLA Film School.
1997 gab mit dem Film Shopping for Fangs sein Debüt als Regisseur. 2002 inszenierte er mit Better Luck Tomorrow seinen zweiten Spielfilm. Für diese Produktion wurde Lin auf demSundance Film Festival für den Grand Jury Prize nominiert. Zudem erhielt er 2004 bei den Independent Spirit Awards einen Nominierung für den John Cassavetes Award.
Im Jahre 2006 drehte er das prominent besetzte Drama Annapolis – Kampf um Anerkennung. Der Schauspieler James Franco übernahm die Hauptrolle. Im gleichen Jahr inszenierte Lin mitThe Fast And The Furious Tokyo Drift (2006) den dritten Teil der The Fast and Furious-Filmreihe. Auf Grund des großen finanziellen Erfolgs wurden zwei weitere Filme der Reihe gedreht, bei denen Lin auch die Regie übernahm: 2009 folgte Fast & Furious – Neues Modell. Originalteile. (2009), 2011 wurde Fast & Furious Five (2011) veröffentlicht. Im April 2011 wurde bekannt, dass Lin Regie im Film Terminator 5 führen wird.
Doch Lin dreht nicht nur Action-Filme. 2007 führte er Regie bei der Komödie Finishing the Game: The Search for a New Bruce Lee. Zudem führte er 2009 bis 2011 auch Regie bei mehrerer Episoden der Comedy-Fernsehserie Community tätig.
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