Chow Yun-fat wuchs im ländlichen Islands District in ärmlichen Verhältnissen auf der Insel Lamma in den New Territories von Hongkong auf. Als Achtzehnjähriger durch eine Zeitungsannonce aufmerksam geworden und auf Anraten eines Freundes schrieb er sich im Trainee-Auswahlverfahren beim lokalen Fernsehsender Television Broadcasts Limited (TVB) ein und wurde schließlich noch im selben Jahr als Schauspielschüler angenommen. Als Absolvent des Schauspieltrainingprogramms der TVB debütierte er erstmals 1976 als Nebendarsteller bei der Fernsehstation Television Broadcasts Limited (TVB) in der Fernsehserie Hotel (chin. Titel: 狂潮 – „Unvorhersehbare Welle“). In der 1978er Fernsehserie Conflict (奮鬥 – „Das Streben“) erhielt er gute Kritiken vom Publikum. Mit The Good, The Bad And The Ugly (網中人 – „Person im Netz“) eine Serie im Jahr 1979 gelangte er den Durchbruch beim breiten Fernsehpublikum in Hongkong. Im darauffolgenden Jahr 1980 folgte eine Rolle in der erfolgreichen Fernsehserie The Bund (1980) (上海灘 – „Der Bund“). Im Jahr 1986 spielte er im Film A Better Tomorrow (英雄本色 – „Das Zeug eines Heldens“), bei dem John Woo Regie führte. Der Film machte den Regisseur wie auch Chow Yun-fat international bekannt. Der Nachfolger des Films, in dem Chow Yun-fat ebenfalls zu sehen ist, City Wolf II – Abrechnung auf Raten, gilt als einer der Filme mit dem höchsten Body Count, d. h. mit den meisten getöteten Menschen. Im Film Anna und der König übernahm Chow Yun-fat als König Mongkut (Rama IV.) von Thailand neben Jodie Foster eine der beiden Hauptrollen. Weltweite Bekanntheit erreichte er als einsichtiger Schwertmeister Li Mu-bai in dem mit 4 Oscars ausgezeichneten Wuxia-Film Tiger & Dragon aus dem Jahr 2000 von Regisseur Ang Lee an der Seite von Michelle Yeoh und Zhang Ziyi. Im dritten Teil des Pirates-of-the-Caribbean-Filmreihe Am Ende der Welt spielte er den Piratenkapitän Sao Feng aus Singapur, in dem Film Der Fluch der goldenen Blume die Hauptrolle als Kaiser von China. Yun-Fat dreht seit 2008 wieder vermehrt in seiner Heimat Filme.