Будущая звезда сериала «Твин Пикс» родилась в Шанхае. Там же она училась в Шанхайской студии кино и уже с 14 лет начала сниматься в кино. В 1981 выехала на учёбу в США, где сначала принимала участие в основном в боевиках типа «Ночной стрелок» (1986). Первой большой ролью, принёсшей ей мировую известность, стала императрица Вань Жун в «Последнем императоре» (1987) Бернардо Бертолуччи.Прекрасная мельничиха с тёмным прошлым Джози Паккард в телесериале «Твин Пикс» (1990) прославила её на всю Америку. Российскому зрителю она известна именно как исполнительница этой роли. В 1990-х Чэнь снимается в основном в ролях второго плана: «Земля и небо» Оливера Стоуна (1993), «Безумие» Д. Кэммела (1995). За роль в фильме С. Гуань Цзиньпэна «Красная роза, белая роза» актриса получила главную кинопремию Тайваня «Золотая лошадь» в 1994 г.

В 1999 году, состоялся режиссёрский дебют Джоан Чэнь — фильм «Сю-Сю, сосланная» с успехом прошёл на многих фестивалях, получил массу призов, а в честь героини получила название известная инди-рок-группа Xiu Xiu. Картина была запрещёна к показу в Китае из-за своего политического подтекста. В 2000 году Джоан Чэнь сняла мелодраму «Осень в Нью-Йорке» с Ричардом Гиром и Уайноной Райдер в главных ролях. Её новый короткометражный фильм Shanghai Strangers посвящён судьбе женщины в пост-коммунистическом Китае.

Джоан Чэнь также активно занимается благотворительностью.

Представит Джоан Чэнь Василий Горчаков — переводчик кинофильмов и видеофильмов, синхронный переводчик на кинофестивалях, журналист, актёр, продюсер.