毛林林的原名毛林穎,1986年10月8日生於浙江省溫州市。
2005年,19歲的毛林林在古裝宮廷劇《太祖秘史》中飾演「興尼雅」一角而正式出道。
2008年,參演古裝神話劇《八仙全傳》,飾演藍采和。
2010年,同年在古裝破案劇《新包青天之七俠五義》中飾演梧桐。
2011年,在《小白菜奇案》中初次擔任女一號,飾演小白菜。
同年,參演電視劇《蘭陵王》飾演開端純情天真的鄭兒到後來陰險狠毒的馮小憐。
毛林林在承受採訪時,也說過本人由於這件事也苦惱了很長時間。
2015,與柳岩夥伴主演的情感劇《兩個女人的戰爭》播出,毛林林飾演仁慈單純、為愛痴狂的知青女孩牛淑榮。
2017年,與韓雪、付辛博主演年代劇《亂世麗人行》