林允从小就开始练习舞蹈，还报名了游泳班，这两门兴趣课，她一直坚持到初中。她初中就读于湖州市第十二中学，当时的名字还是费霞。因为从小练习跳舞，身材高挑，长得漂亮，她也是班里的文艺台柱子。每年元旦晚会，从编舞、排舞甚至买什么衣服、佩饰，都是她包干。后在山东菏泽音乐艺术专修学院北京分院学习艺术专业，现已辍学。
2013年，签约博纳星空文化，成为一名模特，因为长相清纯，所以接的工作大多是走“文艺小清新”的路线。偶尔，模特经纪也会推荐她接一些宣传片之类的短片。她还拍过很多杂志，为不少服装品牌拍过广告照片，出席过车展等活动。
2014年8月，电影《美人鱼》海选启动，经过12万人的海选，林允从海选季走到43强，再到13强；9月6日，晋级6强；最终，此前没有任何拍戏经验的林允成功胜出，18岁的她在周星驰执导的现代爱情科幻片《美人鱼》中饰演女主角美人鱼一角，从而正式进入演艺圈。
2016年，与邓超、罗志祥领衔主演的现代爱情科幻片《美人鱼》在中国上映，在剧中饰演单纯美好的美人鱼珊珊；该片上映后，首日票房高达2.8亿，首周票房18亿，刷新华语片的首日、单日、首周三项票房纪录，最终累计以33.92亿元人民币的票房收官；而林允则凭借该片获得第16届纽约亚洲电影节亚洲新星大奖、第12届中美电影节最佳新人奖、第3届中澳国际电影节最佳新人奖等多个奖项，同时，她还提名第36届香港电影金像奖最佳新演员奖；9月30日，与范冰冰、吴亦凡共同出演的真人CG奇幻片《爵迹》上映，在剧中饰演嚣张跋扈的郡主天束幽花。
2017年，主演改编自天蚕土豆同名小说的古装玄幻剧《斗破苍穹》，在剧中饰演容貌倾城、气质清冷的萧薰儿；1月28日，出演的古装神话喜剧片《西游伏妖篇》上映，在剧中饰演集美貌与才华于一身的歌姬小善；7月，与宋威龙合作主演根据安妮宝贝的同名小说改编的都市情感剧《彼岸花》，在剧中一人分饰两个角色，分别饰演古灵精怪、随性洒脱的艺术精灵乔曼以及温婉如水、文静内敛的文艺女青年南生；12月22日，与陈伟霆合作主演的古装人物传奇片《战神纪》上映，在剧中饰演美丽勇敢、有担当的草原少女孛尔帖；同年，她还搭档陈柏霖主演的迪士尼首部华语爱情片《假如王子睡着了》。
2018年，参加浙江卫视原创连续剧悬念式户外真人秀《二十四小时第三季》，担任常驻嘉宾；3月，主演由周星驰执导的环保题材电影《美人鱼2》；8月，与张新成合作主演青春偶像剧《蜗牛与黄鹂鸟》，在剧中饰演钢琴怪才方小莴；10月17日，参加电影频道节目中心主办的大型公益项目“脱贫攻坚战——星光行动”启动仪式。
2019年，与王大陆联袂主演的爱情电影《一吻定情》在中国上映，在剧中饰演原湘琴；5月4日，参加浙江卫视文化旅游探索类综艺《青春环游记》，担任常驻嘉宾；5月20日，参加的综艺节目《亲爱的，结婚吧!》在腾讯视频播出。
2020年，参加湖南卫视亲情观察成长节目《我家那闺女2》；9月16日，与高至霆合作主演年代情感剧《光阴里的故事》，在剧中饰演陈一朵；11月4日，腾讯视频官宣：林允参演的电影《爵迹2》更名为《冷血狂宴》，由影院放映变为网络播出。
充满爱2020 导演金琛 主演范伟，谷嘉诚，陈小艺
一吻定情2019-02-14 饰演原湘琴 导演陈玉珊 主演王大陆
美人鱼22019 饰演珊珊 导演周星驰 主演艾伦
战神纪2018-04-28 饰演孛尔帖 导演哈斯朝鲁 主演陈伟霆，胡军，倪大红
假如王子睡着了2017-12-08 饰演王小禾 导演王郢 主演陈柏霖，张云龙，贾青
西游伏妖篇2017-01-28 饰演小善 导演徐克 主演吴亦凡，林更新，姚晨
爵迹2016-09-30 饰演天束幽花 导演郭敬明 主演范冰冰，吴亦凡，陈学冬
美人鱼2016-02-08 饰演珊珊 导演周星驰 主演邓超，罗志祥，张雨绮
光阴里的故事2021 饰演陈一朵 导演李田 主演高至霆，葛铮
蜗牛与黄鹂鸟2020-06-21 饰演方小莴 导演刘俊杰 主演张新成
彼岸花2020-05-01 饰演乔曼/南生 导演王小康 主演宋威龙
斗破苍穹2018-09-03 饰演萧薰儿 导演黄伟 主演吴磊，陈楚河
暗黑者第一季2014-06-10 导演周琳皓 主演郭京飞，李倩，经超
2017 第36届香港电影金像奖最佳新演员奖 美人鱼 （提名）
2017 第11届亚洲电影大奖亚洲飞跃演员大奖 美人鱼 （获奖）
2017 第11届亚洲电影大奖最佳新演员奖 美人鱼 （提名）
2019-12-03 COSMO时尚美丽盛典传承·爱”年度人物 （获奖）
2019-10-17 2019福布斯中国30岁以下精英榜 （获奖）
2016-11 第3届中澳国际电影节最佳新人奖 美人鱼 （获奖）
2016-11 第12届中美电影节最佳新人奖 美人鱼 （获奖）
2016-05-15 第16届纽约亚洲电影节亚洲新星大奖 美人鱼 （获奖）
2016-03-31 第18届华鼎奖最佳新锐演员奖 美人鱼 （获奖）
2020-9 中国电视好演员奖（网剧组） （提名）
2020-12-9 2020凤凰网时尚之选年度时尚态度人物 （获奖）
林允有着清纯的外型和白皙的皮肤，被赞颇有大S与舒淇的“综合体”的味道。她属于邻家少女类型，私下里，她走的是长发飘飘的清纯女孩的路线，很青涩，透着灵气。但看似娇滴滴的她，对于《美人鱼》辛苦的拍摄过程都不喊苦，颇得周星驰喜爱。（中国新闻网、人民网评）
出道以来，林允一直不断为大家带来惊喜的作品，从《美人鱼》中清纯懵懂的珊珊，到《爵迹》中娇蛮任性的郡主，再到《西游伏妖篇》中天真善良的白骨精小善，每一个角色都可以感受到她的进步。在《战神纪》和《假如王子睡着了》两部电影中，她饰演了截然相反的两个角色，演技成长十分迅速。（凤凰网评）
凭借《美人鱼》出道的林允在一年的时间里两度与周星驰合作，其表现不仅获得了星爷的肯定，在观众之中也反响不错。勤奋的林允让人看到了她努力的结果，不论在形体的表演还是台词的表现上都有所进步。年仅20岁的林允不仅演技提升大，颜值也提高了不少，不但被星爷颇为骄傲地夸奖“越大越漂亮”，观众也看到了她的演技和颜值的双提升。（腾讯网评）
林允凭借一贯良好的表现力以及超强的可塑性，一直备受时尚界青睐，能轻松消化清新少女、轻熟女性、古灵精怪女孩等各种各样的风格，不仅拍摄了多本杂志封面，也受大牌的喜爱，同时也收到了摄影师的认可。（腾讯网评）
