Joan Chen es una de las estrellas asiáticas más reconocidas y respetadas de la industria cinematográfica internacional. Inició su carrera profesional a la edad de 14 años en Shanghai. Sus interpretaciones en Quing Chun (Youth, 1977) y Xiao Hua (Little Flower, 1980)la catapultaron a la fama en China. En 1980, con 19 años, recibió en su país el Premio a la Mejor Actriz por Little Flower.
En 1981, Chen dejó China para irse a los Estados Unidos a estudiar cine en la Universidad Estatal de California, Northridge, donde se graduó con honores. En EEUU, Chen ha trabajado en más de cuarenta producciones de cine y televisión. Cabe destacar sus interpretaciones en la oscarizada The Last Emperor (El último emperador, 1987) de Bernardo Bertolucci, en la serie Twin Peaks (1990) de David Lynch y en Heaven and Earth (El cielo y la tierra, 1993) de Oliver Stone. Al mismo tiempo, Chen continuó haciendo cine para el público asiático. Su memorable interpretación en la película en lengua china Hong Mei Gui Bai Mei Gui (Red Rose and White Rose, Stanley Kwan, 1994) le valió el Premio a la Mejor Actriz en los Premios Golden Horse de Taiwan y en los de la Crítica de Hong Kong en 1994.
En 1997, Chen se estrenó como directora con Xiu Xiu, The Sent-down Girl (1999), película aclamada por la crítica y que ha obtenido numerosos premios internacionales. En 2000, el Consejo Nacional de Críticos otorgó a Chen el Premio Internacional a la Libertad de Expresión por Xiu Xiu. Su segundo trabajo tras la cámara fue Autumn In New York (Otoño en Nueva York) de la MGM, interpretado por Richard Gere y Winona Ryder en 2000.
Entre 2003 y 2006, Chen volvió a China para protagonizar tres películas chinas: Mo Li Hua Kai (Jasmine, Hou Yong,2005), Xiang Ri Kui (Sunflower, Zhang Yang, 2005) y Tai Yang Zhao Chang Sheng Qi (The Sun Also Rises, Jiang Wen, 2007). Chen interpretó también un papel secundario de crucial importancia en Se, Jie (Deseo, peligro, 2007) de Ang Lee.
Su última película, la australiana The Home Song Stories (Tony Ayres, 2007), se estrenó en el Festival de Berlín de 2007. Ese mismo año, Chen ganó el Premio a la Mejor Actriz del Instituto Australiano de Cinematografía, de los Premios Inside Film y de los Premios de la Crítica Australiana. Obtuvo también, por ese mismo papel, el galardón a la Mejor Actriz de los Premios Golden Horse de Taiwan y del Festival de Cine de Turín. En los Premios de Cine Asiático de 2008, recibió dos nominaciones, la de Mejor Actriz por The Home Song Stories y Mejor Actriz Secundaria por The Sun Also Rises, y obtuvo el premio en esta segunda categoría.
Joan Chen vive en San Francisco con su marido, el Dr. Peter Hui, y sus hijas, Angela y Audrey.