Né à Hong Kong, Lily Li est entré à la Shaw via un concours alors qu'elle n'a que 12 ans. Elle s'entraine de manière physique (danse, gym, ballet) et apprend le métier d'actrice en figurant dans quelques films avant de recevoir des rôles plus importants grâce à Chang Cheh.
Liu Chia Liang lui inculque ensuite les bases martiales nécessaires pour faire de Lily Li une vedette de ses productions kung-fu des seventies. C'est dans le kung-fu pian qu'elle trouvera toujours ses meilleurs rôles, même si elle fera également des apparitions dans des productions romantiques ou horrifiques.
Elle sera fidèle à la Shaw Brother mais participera aussi à des séries B réalisées à Taiwan ou à des kung)fu comedy de la Golden Harvest. Après la chute du studio, Lily Li travaillera surtout pour la télévision.