Elle a grandi dans une famille multiculturelle[1], sa mère est thaïlandaise et son père hmong. Sa famille immigre du Laos aux États-Unis en 1976. Elle a deux petits frères : Timmy et Nathan. Pendant sa scolarité, elle souhaite prendre des cours de ballet mais sa mère lui refuse et préfère l'inscrire à des cours de karaté. Brenda Song se prend finalement au jeu et finit par obtenir une ceinture noire en taekwondo.
En 2005, Brenda Song reçoit le rôle de l'héritière gâtée London Tipton dans la série Disney Channel, La Vie de palace de Zack et Cody. Le personnage a été nommé « London » dans le script et est une allusion à Paris Hilton (usurpation d'identité de Londres, Paris, et Tipton est, dans la série, le nom de l'hôtel que son père possède). Elle a obtenu le rôle sans audition, et a été surprise de trouver son amie Ashley Tisdale qui travaille également dans la série. Brenda Song dit : « London est la personne de mes rêves, j'aimerais être elle. Je rêverais d'avoir sa garde-robe. » La série parle des résidents et des travailleurs de l'hôtel fictif Tipton à Boston et est principalement centrée sur les agissements des jumeaux Zack et Cody Martin (Dylan et Cole Sprouse) et London Tipton (Brenda Song). La première de la série sur Disney Channel le 18 mars 2005 a réuni quatre millions de téléspectateurs, ce qui en fait la première au plus gros de succès pour Disney Channel en 2005.
Le succès de la série est important et propulse la jeune actrice sur le devant de la scène[1].
En 2006, alors qu'elle figure à la cinquième position du classement, établit par le magazine Forbes, des jeunes acteurs les mieux rémunérés d'Hollywood[3], elle joue son premier rôle en tant qu'actrice principale dans le Disney Channel Original MovieWendy Wu : Homecoming Warrior. Wendy Wu avait d'abord été imaginé comme une comédie, mais les directeurs du film essuyèrent quelques difficultés dans leur recherches d'un acteur réunissant à la fois de bonnes capacités pour le taekwondo et pour la comédie pour le rôle principal (originellement nommé « Kenny Lu »). C'est en commençant à travailler avec Brenda pour le rôle du moine qu'ils réalisèrent ses capacités et décidèrent de changer le rôle en Wendy Wu.
Forte d'une nouvelle notoriété, elle pose en couverture de magazines tels que Seventeen et Teen People[2].
En 2007, La Vie de palace de Zack et Cody a été le programme de télévision le mieux noté chez les enfants âgés de 6 à 11 et, le deuxième programme le plus populaire chez les enfants âgés de 9 à 14. Le travail de Song dans le rôle de London Tipton a souvent été l'objet d'éloges des critiques.
Entre 2012 et 2013, elle joue dans quelques épisodes de la série plébiscitée, Scandal, portée par Kerry Washington[6]. Puis, après l'abandon de la série Table for Three par le réseau 20th Century Fox Television, dans laquelle elle occupait l'un des premiers rôles, l'actrice poursuit sa collaboration avec le réseau en acceptant des rôles réguliers dans les séries New Girl et Dads[7]. Et, dans le même temps, accepte des interventions, le temps d'un épisode, dans des séries comme The League et Life in Pieces[2].
En 2015, elle subit le rejet de la série Take It From Us par NBC, alors qu'elle devait y tenir le rôle titre[8]. Deux ans plus tard, elle rejoint la distribution principale d'une série comique développée par un autre grand réseau, CBS, Real Life, aux côtés de Zach Appelman, mais le projet ne dépasse pas, non plus, le stade de pilote[9].
Entre-temps, elle accepte l'un des rôles principaux de Pure Genius, une série dramatique et médicale qui ne dure cependant qu'une saison diffusée par CBS[10],[11],[12]. Elle y joue aux côtés de Dermot Mulroney, Augustus Prew, Odette Annable et Reshma Shetty. La série suit le parcours d'un chirurgien vétéran, au passé controversé, qui dirige un hôpital à la pointe de la technologie. Son but est de sauver des patients pour lesquels les méthodes traditionnelles s'avèrent être inefficaces[13].
On lui refuse ensuite de passer les casting de la comédie Crazy Rich Asians de Jon Chu et l'actrice s'indigne parce qu'elle fut jugée "pas assez asiatique"[14],[15].
En 2019, elle obtient un des rôles principaux du film de Seth Green intitulé Changeland, comprenant en vedette Macaulay Culkin, qui sort le 7 Juin 2019 aux Etats-Unis[19]. La même année, elle est la vedette d'un thriller remarqué et distribué par Netflix, Obsession secrète[20],[21]. Puis, elle rejoint la distribution principale d'une série comique de la plateforme Hulu, Dollface aux côtés de Shay Mitchell et Kat Dennings, produite par Margot Robbie[22],[23],[15]. La série rencontre le succès et est renouvelée[24],[25]. La même année, elle fait aussi son retour dans l'écurie Disney, lorsqu'elle accepte de pratiquer le doublage pour une nouvelle série d'animation du réseau, Amphibia[26],[27],[28].
Vie privée
En 2008, son visage est utilisé, à son insu, par une agence d'escort-girl. Brenda Song portera plainte et gagnera son procès[1].
Lors d’une interview à W, Brenda Song a déclaré avoir été acceptée à l’université Harvard. Mais elle a refusé car elle préférait continuer sa carrière d’actrice, avec le soutien de son père.
Entre 2010 et 2017, elle a été en couple avec le musicien, Trace Cyrus, demi-frère aîné de Miley Cyrus - connaissant un bon nombre d'intermittences[29]. Ils ont même été fiancés d'octobre 2011 à juin 2012.
Depuis octobre 2017, elle partage la vie de l'acteur, Macaulay Culkin[30]. Le couple a deux fils : Dakota Song Culkin, né en avril 2021, et Carson Song Culkin, né en décembre 2022.