朱琳1952年出生于北京，父亲毕业于清华大学，是北京理工大学的教授，母亲则是卫生研究所的医生，曾获得科技进步一等奖。 1970年，考入北京通讯兵文工团，担任舞蹈演员。1975年，复员的朱琳被分配到卫生部药品生物制品检定所工作，一年后又被送到中国医学科学院深造，毕业直接进入中国医学科学院卫生研究所工作。1980年，朱琳出演第一部电影《叛国者》，饰演天真、娇气但心地善良的知识青年沈虹。1984年，在电影《肖尔布拉克》中饰演宁折不弯的上海知青叶娟。同年在电影《二十年后再相会》中饰演新中国第一代造船女工程师诸晖。1985年1月，朱琳第一次登上《大众电影》封面，以短发形象亮相。同年，凭借端庄秀丽的形象被杨洁导演选中，在电视剧《西游记》中扮演的女儿国国王，将女儿国国王柔情似水、端庄典雅的形象刻画了出来，成为观众心目中的经典。 1987年，因在尤小刚执导的大陆电视剧《凯旋在子夜》中塑造女主角江曼一角，获得了第五届《大众电视》“金鹰奖”最佳女主角奖；同年荣获《电视月刊》“永芳杯”首届电视十佳演员奖和《时代电影》最佳电视剧女明星奖。2010年，获得美国世界艺术家协会“华人艺术家表演杰出贡献奖”。