Song syntyi Carmichaelissa Kaliforniassa hmong-isälle ja thaimaalaiselle äidille. Hän aloitti näyttelijänuransa kuuden vuoden ikäisenä ja esiintyi mainoksissa ja televisio-ohjelmissa. Hänen ensimmäinen tärkeä roolinsa oli elokuvassa Like Mike, jossa hän näytteli Bow Wowin rakkautta. Hän näytteli edelleen useissa muissa elokuvissa ja televisio-ohjelmissa, mukaan lukien The Suite Life of Zack &Cody, Wendy Wu:Homecoming Warrior, The Social Network ja Crazy Rich Asians.
Näyttelijäuransa lisäksi Song on myös laulaja. Hän julkaisi debyyttialbuminsa The B Song vuonna 2005. Hän esiintyi myös musiikkivideossa Miley Cyrusin kappaleelle "7 Things".
Song on tällä hetkellä suhteessa näyttelijä Macaulay Culkinin kanssa. Heillä on yksi yhteinen poika, joka syntyi huhtikuussa 2021.