她的母亲因为没有生出儿子，被赶到后院，父亲后来娶了一个妻子，林徽因的母亲因为嫉妒，变成了怨妇，父亲越发不喜欢她了。
幸亏林徽因聪明伶俐，长得甜美可爱。父亲和姑妈比较喜欢她。林徽因5岁由大姑母林授课发蒙，8岁，移居上海，入虹口爱国小学学习。1916年，就读于英国办的培华女中。
1920年4月，随父游历欧洲，深深被欧洲豪华建筑所吸引，在伦敦受到房东女建筑师影响，立下了攻读建筑学的志向。
旅欧期间，父亲常带她去高雅的饭店吃西餐，给她讲风土人情，人文历史，让她大开眼界，那一年是他们父女在一起最惬意的时光。
除建筑设计外，梁思成对建筑史及古典装饰饶有兴趣，课余常在图书馆翻资料，做笔记，临插图，在掩卷之余，发思古之幽情，林徽因更欣赏他的才华。
20世纪20年代末期，时任建筑系副教授的林徽因参加了由张学良出资发起的征集校徽图案大赛。
1931年林徽因受聘于北平中国营造学社。到讲授《雕饰史》和专业英语。她讲的课生动形象，有趣活泼，深深吸引学生。
1938年10月至11月，经林徽因、梁思成调查的有圆通寺，土主庙、建水会馆、东寺塔、西寺塔、线余处昆明主要的古建筑。
她在诗歌、小说、散文、戏剧、绘画、翻译等方面成就斐然。早在1920年她和徐志摩在一起时，她就对新诗产生了浓厚兴趣。1923年，徐志摩、胡适等人在成立新月社，林徽因常常参加新月社举办的文艺活动。
1924年4月，印度诗人泰戈尔到中国访问，林徽因与徐志摩、梁思成等人陪同泰戈尔游历。5月8日，为庆祝泰戈尔先生六十四诞辰，林徽因、徐志摩等在东单协和小礼堂演出泰翁诗剧《齐德拉》，林徽因饰公主齐德拉，徐志摩饰爱神玛达那。
从1931年春天，她开始发表自己的诗作。10月7日，发表散文《闲谈关于古代建筑的一点消息》。
以四月天中各种不同的具象来比喻生活中的各种画面；最后诗人直抒情意，概言“你”就是“爱”，就是“暖”，就是“希望”。
北平解放后，林徽因受聘为大学建筑系教授，担任《中国建筑史》课程并为研究生开《住宅概论》等专题课。
从1949年9月到1950年6月，她与大学建筑系的几位教师一起完成了中华人民国国徽图案的设计任务。
她以极大的科学勇气和对人民、对历史负责的，反对拆毁城墙、城楼和某些重要古建筑物的错误主张。
她力主保存古城面貌，并提出修建“城墙公园”这个既能保存古文物又可供人民憩息的1952年5月，林徽因被任命为人民英雄建筑委员会委员。
在人民英雄的设计工作中，林徽因承担了设计小组的组织工作并亲自为碑座和碑身设计了全套饰纹，特别是小须弥碑座上的一系列花环浮雕，栩栩如生。