Elle a grandi dans une famillemulticulturelle[1], sa mère estthaïlandaise et son pèrehmong. Sa familleimmigre duLaos auxÉtats-Unis en 1976. Elle a deux petits frères : Timmy et Nathan. Pendant sa scolarité, elle souhaite prendre des cours deballet mais sa mère préfère l'inscrire à des cours dekaraté. Brenda Song se prend finalement au jeu et finit par obtenir une ceinture noire entaekwondo.
En 2005, Brenda Song reçoit le rôle de l'héritière gâtée London Tipton dans la sérieDisney Channel,La Vie de palace de Zack et Cody. Le personnage est une allusion àParis Hilton (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 retrouver son amieAshley Tisdale parmi la distribution. Brenda Song dit de son personnage : « 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 Tipton àBoston et est principalement centrée sur les agissements des jumeaux Zack et Cody Martin (Dylan etCole Sprouse) avec London Tipton. 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 la chaîne 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 magazineForbes, des jeunes acteurs les mieux rémunérés d'Hollywood[3], elle joue son premier rôle en tant qu'actrice principale dans leDisney 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 queSeventeen etTeen 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 parKerry Washington[6]. Puis, après l'abandon de la sérieTable for Three par le réseau20th 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 sériesNew Girl etDads[7]. Et, dans le même temps, accepte des interventions, le temps d'un épisode, dans des séries commeThe League etLife in Pieces[2].
En 2015, elle subit le rejet de la sérieTake It From Us parNBC, 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 deZach Appelman, mais le projet ne dépasse pas, non plus, le stade depilote[9].
Entre-temps, elle accepte l'un des rôles principaux dePure Genius, une série dramatique et médicale qui ne dure cependant qu'une saison diffusée par CBS[10],[11],[12]. Elle y joue aux côtés deDermot Mulroney,Augustus Prew,Odette Annable etReshma 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 comédieCrazy Rich Asians deJon Chu et l'actrice s'indigne parce qu'elle fut jugée« pas assez asiatique »[14],[15].
En 2008, son visage est utilisé, à son insu, par une agence d'escort-girls. Brenda Song portera plainte et gagnera son procès[1].
Lors d’une interview àW, 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 par intermittence avec le musicienTrace Cyrus, demi-frère aîné deMiley Cyrus[32]. Ils ont même été fiancés d'octobre 2011 à juin 2012.
Depuis octobre 2017, elle partage la vie de l'acteurMacaulay Culkin[33]. Le couple a deux fils : Dakota Song Culkin, né en avril 2021, et Carson Song Culkin, né en décembre 2022.
