Бренда Сонг родилась 27 марта 1988 года в американском городе Кармайкле, в семье выходца из Таиланда и американки тайского происхождения. Кроме Бренды в семье выросли двое младших сыновей – Тимми и Нэтан.

В возрасте шести лет Сонг вместе с матерью переехала в Лос-Анджелес, где стала детской моделью. Остальные члены семьи перебрались к ним в течении двух лет.

В том же году юная Сонг впервые появилась на телеэкранах, она снялась в рекламах Caesars и Barbie.

В 1995 году Бренда сыграла свою первую роль в кино, она снялась в главной роли в короткометражке «Реквием». В том же году она снялась в нескольких эпизодах сериалов «Аллея грома» и «Фадж».

В 1996 году Сонг снялась в независимой картине «Силач Санта-Клаус», главную роль в которой исполнил Халк Хоган.

После небольшой роли в фильме «Проделки Бивера» (1997) Бренда появилась в роли Сариффы Чанг в сериале «100 подвигов Эдди Макдауда»(1999-2002). Затем Сонг получила небольшие роли в сериалах «Седьмое небо» (1996-2007), «Справедливая Эми» (1999-2005), «Скорая помощь» (1994-2009), «Опять и снова» (1999-2002) и «Бетти» (2000-2001), на съемках которого познакомилась с Эшли Тисдейл.

В 2000 году Сонг сыграла роль Саманты Кван в детском телефильме «Лучший подарок на Рождество», за которую удостоилась премии Young Artist Awards.

В 2002 году Бренда снялась в семейной картине «Как Майк», а также вместе с Линдси Лохан снялась в детском телефильме «Дети-шпионы».

В том же году за роль в телешоу «Шоу Берни Мака» Сонг вновь номинировалась на премию Young Artist Awards.

В 2004 году Сонг вместе с Даниэль Панабэйкер снялась в телефильме «Застрявшие в захолустье».

В 2005 году Сонг получила роль Лондон Типтон в сериале «Всё тип-топ, или Жизнь Зака и Коди» (2005-2008).

В 2006 году Бренда сыграла главную роль в телефильме «Венди Ву: Королева в бою», а в 2008 году вместе с Мартином Лоуренсом снялась в семейной комедии «Папина дочка».

С 2008 по 2011 год Сонг вновь играла роль Лондон Типтон в сиквеле «Всё тип-топ, или Жизнь на палубе». А в 2011 году в этой же роли появилась в телефильме «Двое на дороге».

В 2010 году Бренда появилась в картине Дэвида Финчера «Социальная сеть», главные роли в которой сыграли Джесси Айзенберг, Эндрю Гарфилд и Джастин Тимберлэйк.

С 2012 по 2013 год Бренда играла Алиссу в сериале «Скандал» (2012-…), а в 2013 году получила роль в сериале «Папаши» (2013-…) с Сетом Грином и Джованни Рибизи в главных ролях.