Родился в Мэйсяне провинции Гуандун в семье резчика по камню. После окончания школы, как и многие его сверстники, Линь подал заявку на роль в учебной программке во Франции (кит. 勤工儉學). Линь с апреля 1921 года начал обучаться в Дижонской художественной школе, и через полгода перевелся в Парижское высшее училище роскошных искусств. Так, со своим соотечественником, Сюй Бэйхуном, Лин провел пару лет в Европе. В 1923 году он переехал в Берлин. В 1925 году он возвратился в Китай, где стал директором Пекинского художественного училища (кит. 北平藝術專門學校). В собственных лекциях он говорил как о классической китайской живописи, так и о традициях евро искусства. Он публиковал свои статьи, также переводил статьи с других языков. В 1928 году при поддержке Цай Юаньпэя была базирована Государственная академия искусств (сейчас Китайская академия искусств). Линь стал её первым директором.

Многие из его ранешних работ были уничтожены японцами во время Японо-китайской войны, большая часть же из его более поздних работ были уничтожены во время Культурной революции. В 1964 году свершилась индивидуальная выставка работ Линь Фэнмяня в здании мэрии Гонконга. С 1966 года интенсивно критиковался во время Культурной революции, часть его работ в это время была уничтожена. В 1977 году, после окончания Культурной революции, эмигрировал в Гонконг, который в это время был под суверенитетом Англии. В 1977 году ему было разрешено покинуть Китай, исходя из его желания воссоединиться со собственной семьей в Бразилии. Но заместо этого он направился в Гонконг, где он оставался до собственной погибели, 12 августа 1991 года. В последние годы он воссоздавал свои, ранее уничтоженные произведения. Не считая того, в 1979 году прошли индивидуальные выставки в Шанхае и Париже, в 1989 году — в Тайбэе и Пекине.