Issu d’une famille d’experts en arts martiaux, Donnie Yen a lui-même pratiqué cette discipline dès son plus jeune âge. Sa mère commence à lui apprendre l’art du tai-chi alors qu’il n’a que 4 ans et, au fil des années, il s’essaie à divers arts martiaux, comme le taekwondo. Invité à poursuivre son apprentissage à Pékin à l’âge de 18 ans, il y fait la connaissance de son mentor, le chorégraphe de combats Yuen Woo-ping, qui l’initie au cinéma de Hong Kong et change sa vie à tout jamais.

En 1984, alors qu’il n’a que 21 ans, il décroche son premier rôle au cinéma dans Drunken Tai-Chi de Yuen Woo-ping, puis s’impose grâce à son interprétation du général Lan dans Il était une fois en Chine II : la secte du lotus blanc de Tsui Hark. Il fait ses débuts de réalisateur avec Legend of Wolf, ce qui lui ouvre de nouvelles perspectives. En 2000, Donnie Yen tourne son premier film américain, en incarnant le personnage immortel de Jin Ke dans Highlander : Endgame (2001) On l’a également vu dans Shanghaï kid II (Shanghai Knights) (2002) aux côtés de Jackie Chan.

Donnie Yen a joué dans Blade II (2002) dont il a également réglé les scènes de combats. Il a dernièrement partagé l’affiche de Hero (Ying Xiong) (2002) de Zhang Yimou.

Le retrait de Jet Li du monde du cinéma martial à partir de 2006 permet enfin Donnie Yen d'exploser à Hong Kong. Il devient en effet la star numéro un des films d'arts martiaux enchaînant succès sur succès notamment en collaborant avec Wilson Yip (SPL : Sha po lang, Flash Point, Dragon Tiger Gate).

C'est surtout en 2008 que la carrière Donnie Yen va être à son apogée. En effet il interprète Ip Man, le célèbre maître de Wing Chun, dans un film de Wilson Yip. Le film est aujourd'hui considéré comme l'un des meilleurs films d'arts martiaux. Un second opus, Ip Man 2, a vu le jour en 2010.

Toujours en 2010 Donnie Yen est à l'affiche de nombreux films, Legend of the Fist: The Return of Chen Zhen, 14 Blades