Song föddes i Carmichael, Kalifornien av en Hmong-far och en thailändsk mamma. Hon började sin skådespelarkarriär vid sex års ålder och medverkade i reklamfilmer och tv-program. Hennes första stora roll var i filmen Like Mike, där hon spelade kärleksintresset Bow Wow. Hon fortsatte med att spela i ett antal andra filmer och tv-program, inklusive The Suite Life of Zack &Cody, Wendy Wu:Homecoming Warrior, The Social Network och Crazy Rich Asians.
Förutom skådespelarkarriären är Song också sångerska. Hon släppte sitt debutalbum, The B Song, 2005. Hon medverkade också i musikvideon till Miley Cyrus låt "7 Things".
Song har för närvarande ett förhållande med skådespelaren Macaulay Culkin. De har en son tillsammans, född i april 2021.