Lucy Alexis Liu é uma atriz norte-americana, filha de imigrantes chineses.
É filha de Tom Liu, engenheiro civil, e Cecília Liu, bioquímica. Lucy é a segunda filha do casal, tendo como irmão John Liu. Apesar da origem chinesa, Lucy Liu cresceu num bairro italiano e diz que sofreu alienação cultural, por ter uma aparência asiática.
A atriz completou a escola secundária em 1986, na Stuyvesant H.S. e estudou na Universidade de Nova Iorque por um ano, mas acabou desistindo dessa universidade e foi estudar na Universidade de Michigan, onde se formou em Línguas e Culturas Asiáticas, enquanto estudava representação, dança e técnicas vocais. As práticas orientais de Liu vai muito além da sua formação na Universidade, ela é fluente em Chinês Mandarim e pratica artes marciais indonésias, inclusive Kali Eskrima Silat (K.E.S.A), que é uma luta rude com facas e varas.
A sino-americana ficou conhecida por seu papel na série de televisão Ally McBeal e apareceu também em vários filmes com papeis notáveis, incluindo Chicago, Kill Bill e Charlie’s Angels. Atualmente, ela está no seriado Elementary como a Drª. Watson.