林徽因1904年6月出生于浙江杭州，随祖父母居住；5岁，由大姑母林泽民授课发蒙。
林徽因是中国现代文化史上的一位杰出女性，也是中国第一位女建筑师。她与夫婿梁思成将一生献给挚爱的中国建筑与艺术事业，共同开创了中国古建筑研究体系，一起创办了东北大学和清华大学两个建筑系，是中国建筑史体系研究的思想先行者与奠基人。
林徽因不仅在建筑领域成就非凡，同时具有令人惊叹的文学造诣。她的著述文章别具一格，充满诗意又不失科学严谨；散文充满灵性，诗歌更是脍炙人口。她一生执着于对美的追求，对美学理论体系有其深刻的解析，在工艺美术等领域开拓创新，成果卓著。
1920年4月，随父游历欧洲，在伦敦受到房东女建筑师影响，立下了攻读建筑学的志向。在此期间，她还结识了父亲的弟子诗人徐志摩，对新诗产生浓厚兴趣。
1923年，徐志摩、胡适等人在北京成立新月社，林徽因常常参加新月社举办的文艺活动，曾登台演出印度诗人泰戈尔的诗剧《齐德拉》，饰演主角齐德拉公主，台词全用英语。
1924年，林徽因和梁启超的长子梁思成一起进入宾夕法尼亚大学美术学院学习，均从三年级课程读起。梁思成在美术学院建筑系，因建筑系不收女生，林徽因即注册在美术系。但是她仍选修了建筑系的主要课程，实现了自己的志愿。
1927年夏，从美术学院毕业后，又入耶鲁大学戏剧学院学习舞台美术设计半年。
1928年8月，夫妻偕同回国，一起受聘于东北大学建筑系。
1928年，到东北大学讲授《雕饰史》和专业英语。
1931年，林徽因受聘于北平中国营造学社。4月，她的第一首诗《谁爱这不息的变幻》以“徽音”为笔名，发表于《诗刊》第二期。
1932年，为北平大学设计地质馆和灰楼学生宿舍。
1936年，平津各大学及文化界发表《平津文化界对时局宣言》，向国民政府提出抗日救亡的八项要求，林徽因是文艺界的发起人之一。
1937年夏，她在山西五台山地区发现中国较为古老的一座木结构建筑——建于唐代的佛光寺大殿。
1938年，她为云南大学设计了具有民族风格的女生宿舍。
1946年8月，林徽因全家回到北平。不久，她为清华大学设计教师住宅，并接受校外的设计任务。
1948年5月，她在《文学杂志》发表了《病中杂诗》9首。
1949年初，两位解放军的突然到访，表现出的对重要文物古迹的保护态度，让他们消除了对共产党的疑虑，并应解放军请求，编写了《全国文物古建筑目录》。此书后来演变成为《全国文物保护目录》。是年，林徽因还被聘为清华大学建筑系一级教授。
1950年林徽因被特邀参加全国政协一届二次会议，并被任命为北京市都市计划委员会委员兼工程师，提出修建“城墙公园”设想。
1951年，47岁的林徽因为挽救濒于停业的景泰蓝传统工艺，抱病与高庄、莫宗江、常莎娜、钱美华、孙君莲深入工厂做调查研究，并设计了一批具有民族风格的新颖图案，为“亚洲及太平洋区域和平会议”、“苏联文化代表团”献上一批礼品，深受与会人员欢迎。
1952年，梁思成、刘开渠主持设计人民英雄纪念碑，林徽因被任命为人民英雄纪念碑建筑委员会委员，抱病参加设计工作，与助手关肇邺一起完成了须弥座的图案设计。
1952年5月，为迎接即将到来的建设高潮，林徽因、梁思成翻译了《苏联卫国战争被毁地区之重建》一书，并由上海龙门书局印行，为国家建设提供了借鉴。应《新观察》杂志之约，撰写了《中山堂》《北海公园》《天坛》《颐和园》《雍和宫》《故宫》等一组介绍中国古建筑的文章。
1953年10月，林徽因当选为建筑学会理事；并任《建筑学报》编委。被邀参加第二届全国文代会。
1954年6月，选为北京市人民代表大会代表。
1955年4月1日6时20分，林徽因病逝于同仁医院，享年51岁。
林徽因协助梁思成完成了《中国建筑史》初稿和用英文撰写的《中国建筑史图录》稿，初步实现了他们在学生时代就怀有的心愿。应解放军的请求，编写《全国文物古建筑目录》。1949年9月到1950年6月，还与梁思成合作写了《城市规划大纲》、《中国建筑发展的历史阶段》等学术论文。为《新观察》等刊物撰写了10几篇介绍中国古建筑的通俗读物。
她发表有关建筑的论文主要有《论中国建筑之几个特征》、《平郊建筑杂录》（与梁思成合著）、《清式营造则例》第一章绪论、《晋汾古建筑预查纪略》（署名林徽因、梁思成）、《由天宁寺谈到建筑年代的鉴别问题》（署名林徽因、梁思成）、《中国建筑史》（辽、宋部分）、《中国建筑发展的历史阶段》（与梁思成、莫宗江合著）。
在当时，知识分子是社会少数、精神贵族，像林徽因这样受过良好教育才貌出众的女子，更是凤毛麟角。她承认自己是受双文化教育长大的，英语对于她是一种内在思维和表达方式、一种灵感、一个完整的文化世界。中西文化融合造就了一个“文化林徽因”。她是诗人，一生写过几十首诗，在诗歌创作上受徐志摩影响很明显，但又有自己的特点。
在文学方面，林徽因著述甚多，包括散文、诗歌、小说、剧本、译文和书信等作品。代表作有《你是人间四月天》，小说《九十九度中》，《林徽因诗集》（1985年）等。1931年3月，林徽因到香山双清别墅附近平房养病。先后发表诗《那一晚》《谁爱这不息的变幻》《仍然》《激昂》《一首桃花》《山中一个夏夜》《笑》《深夜里听到乐声》《情愿》及短篇小说《窘》，《一天》《激昂》《昼梦》《瞑想》等诗篇几十首；话剧《梅真同他们》；短篇小说《窘》。另有散文《窗子以外》《一片阳光》等。
新中国国徽设计
1949年9月下旬，林徽因和建筑系的10名教师一起参加了国徽的图案设计工作，她将自己的心血和学识全部倾注于这项设计。他们的设计方案于1950年6月被全国政协一届二次大会选定为国徽。1950年，林徽因被任命为北京市都市计划委员会委员兼工程师。1951年，被任命为人民英雄纪念碑建筑委员会委员，承担了设计碑座饰纹和花圈浮雕的任务。后来人们将她设计的花圈图案草稿（一小块碑石）放在八宝山她自己的墓碑前纪念她。
人民英雄纪念碑设计
1949年，政协北京市都市计划委员会向全国征求纪念碑设计方案。林徽因和梁思成一致主张，人民英雄纪念碑的设计应以碑的形式为主，以碑文为中心主题。1952年5月，参加设计工作的林徽因被任命为人民英雄纪念碑建筑委员会（以下简称碑建会）委员。在人民英雄纪念碑的设计工作中，林徽因不仅承担美术设计方面的任务，而且在许多情况下成为整个设计小组的实际领导者，对于纪念碑的整体造型、结构都提出了原则性的意见。林徽因承担了设计小组的组织工作并亲自为碑座和碑身设计了全套饰纹，特别是纪念碑小须弥碑座上的一系列花环浮雕。从总平面规划到装饰图案纹样，林徽因一张一张认真推敲，反复研究。在设计风格上，林徽因主张以最能代表中国传统文化特色的唐代风格为蓝本。
东北大学校徽设计
20世纪20年代末期，时任东北大学建筑系副教授的林徽因参加了由张学良出资发起的征集东北大学校徽图案大奖赛，林徽因设计的“白山黑水”图案一举夺魁，拿下本次比赛的最高奖金。
八宝山革命公墓主体建筑格局
1950年，北京市人民政府将八宝山的护国寺改建为公墓，并遵照周恩来的意见，将公墓定名为“北京市革命公墓”，作为革命烈士的安葬之处。八宝山革命公墓主体建筑格局由中国著名建筑师林徽因设计，分为墓区和骨灰堂两部分。公墓内遍植苍松翠柏，庄严肃穆，是很多革命先烈最后的安栖之所。
景泰蓝保护
一次，林徽因在海王村古文化市场一个旧古玩摊上买了一只景泰蓝花瓶。老摊主对林先生说：“这是正宗老天利的景泰蓝，别处你见不到了。就是老天利这家大字号，也快关张了，北京的景泰蓝热闹了几百年，到这会儿算绝根儿了。”林徽因担忧起来，决定在清华营建系成立一个美术组，抢救濒于灭绝的景泰蓝。林徽因发动大家为景泰蓝设计新的图案，当时她积劳成疾，后来病得不能动笔。1953年完成了景泰蓝抢救工作后，林徽因的身体又一次垮下来。
每年清明节，北京八宝山的林徽因墓总是摆满了鲜花。林徽因墓由梁思成设计，上面有汉白玉花环，来自林徽因设计的天安门纪念碑图案。碑上用营建社特有的字体刻写的“建筑师林徽因墓”，这几个字在“文革”中被红卫兵砸毁，成了一座“无字碑”。墓今已修复。但从人民英雄纪念碑工地取回的试刻纹样原件，无法修补。
“梁思成、林徽因的生活就从来不是‘打发日子’的生活，对于他们，日子总是不够用的。”（哲学家金岳霖评）
“一位了不起的中华第一女建筑师，才华横溢的学者，她（林徽因）在文学艺术方面有如此的造诣，她在建筑方面和梁先生并驾齐驱，共同作出卓越的贡献。”（清华大学教授吴良镛评）
“一代才女”（中国现代文学家胡适评）
