Song nació en Carmichael, California de padre hmong y madre tailandesa. Comenzó su carrera como actriz a la edad de seis años, apareciendo en comerciales y programas de televisión. Su primer papel importante fue en la película Like Mike, en la que interpretó al interés amoroso de Bow Wow. Luego protagonizó otras películas y programas de televisión, incluidos The Suite Life of Zack &Cody, Wendy Wu:Homecoming Warrior, The Social Network y Crazy Rich Asians.
Además de su carrera como actriz, Song también es cantante. Lanzó su álbum debut, The B Song, en 2005. También apareció en el vídeo musical de la canción "7 Things" de Miley Cyrus.
Song está actualmente en una relación con el actor Macaulay Culkin. Tienen un hijo juntos, nacido en abril de 2021.