Родился в городском округе Хуанган провинции Хубэй. Под влиянием старших братьев — Линь Юйнаня и Линь Юйина — решил посвятить себя делу революции. В 1925 году поступил в Академию Вампу. Во время обучения вступил в Коммунистическую партию Китая. Участвовал в Северном походе и Наньчанском восстании. После перебазирования в горы Цзинганшань занимал посты командира батальона, командира полка и командира 4-го корпуса Рабоче-крестьянской Красной армии Китая, командующего 1-й армейской группы Красной армии. Многократно участвовал в отражении карательных походов против Центрального советского района, а также в Великом походе. Во время Японо-Китайской войны Линь Бяо был командиром 115-й дивизии. Вместе с Не Жунчжэнем командовал войсками в Пинсингуаньском сражении, одержав победу в первом же бою и уничтожив более тысячи противников. В 1938 году был нечаянно ранен дозорным войск провинции Шаньси и Суйюань. Зимой того же года отправился в СССР на лечение, в 1942 году вернулся в Китай. Во время Гражданской войны в Китае был Главнокомандующим и комиссаром Северо-восточной объединенной демократической армии (позднее переименована в Северо-Восточную полевую армию) и секретарем северо-восточного отделения ЦК КПК. Вместе с Ло Жунхуанем командовал войсками во многих сражениях по освобождению Северо-Восточного Китая, включая битву за Сыпин, Синькайлинское сражение и Ляошэньское сражение. Зимой 1948 года повел войска во внутренний Китай. Вместе с Не Жунчжэнем и Ло Жунхуанем командовал войсками в Пекин-Тяньцзиньской операции. В 1949 году был назначен командующим 4-й полевой армии и двинул войска в Центрально-Южный Китай. В 1951 году занял должность заместителя председателя Центрального военного совета КПК. В 1954 году его назначили заместителем премьера Государственного совета КНР. В 1955 году ему было присвоено воинское звание маршала КНР. С мая 1958 года стал членом Постоянного комитета Политбюро ЦК и заместителем председателя ЦК КПК. В сентябре 1959 года был назначен министром обороны, сохранив посты заместителя председателя ЦК КПК и заместителя председателя Центрального военного совета КПК. Он заведовал текущими делами Центрального военного совета. Во время «культурной революции» организовал контрреволюционную группировку, вступил в сговор с контрреволюционной бандой Цзян Цин, возводил клевету и притеснял руководящих лиц партии и страны, а также замышлял захватить верховную власть в партии и стране. 8 сентября 1971 года собственноручно отдал приказ о начале вооруженного государственного переворота в тщетной попытке расправиться с Мао Цзэдуном и сформировать новый ЦК. 13 сентября, после того, как заговор был раскрыт, вместе с женой Е Цюнь и сыном Линь Лиго попытался бежать на самолете от обвинений в государственной измене, но самолет потерпел крушение над районом Ундерхаан Монгольской Народной Республики, и Линь Бяо скончался. 20 августа 1973 года ЦК КПК принял решение исключить Линь Бяо из партии. 25 января 1981 года специальный трибунал Верховного народного суда КНР признал Линь Бяо главным виновным в организации контрреволюционной группировки.
