Joan Chen est née à Shanghai.
Elle a débuté au cinéma dans
Youth du réalisateur Xie Jin. Partie pour les Etats-Unis étudier la réalisation, elle est diplômée avec mention de l'Université d'Etat de Californie. Elle joue dans les films
Le Dernier Empereur de Bernado Bertolucci,
Le Sang Des Héros de David Webb Peoples,
Golden Gate de John Madden et
Entre Ciel Et Terre d'Oliver Stone. Elle a aussi tenu le rôle de Josie Packard dans la série télévisée
Twin Peaks
.
En 1993, elle retourne à Shanghai pour jouer dans
Red rose, white rose de Stanley Kwan, adapté d'un roman d'Eileen Chang, l'auteur de
Lust, Caution. Sa performance lui vaut le Golden Horse (l'équivalent taïwanais des Oscars) et le prix de la meilleure actrice à Hong Kong.
Joan Chen fait ses débuts de réalisatrice avec
Xiu Xiu, dont elle est aussi co-scénariste avec Yan Geling. Le film, sorti à l'automne 1999, remporte le Golden Horse du meilleur film et celui du meilleur réalisateur.
Pour son 2ème film,
Un Automne à New York, elle fait appel à Richard Gere et Winona Ryder. Elle retourne en Chine pour jouer dans
Jasmine Women de Hou Yong et
Le Soleil Se Lève Aussi de Jiang Wen. Elle a également joué dans le film indépendant
Saving Face de Alice Wu.
En mars 2009 sort au cinéma
24 City, film choral dans lequel elle joue et qui s'articule autour de trois générations de classes différentes, dressant au final un portrait de la Chine nouvelle.