Wu ist die Tochter von Zhu Manfang, eine der führenden Schauspielerinnen Chinas in den 1940er und 1950er Jahren.[1] Ihre Filmkarriere begann im Alter von 16 Jahren in den Shanghai Film Studios.[2] Später studierte sie an der Hawaii Pacific University. Eine ihrer ersten Filmrollen verkörperte sie im Monumentalfilm Der letzte Kaiser (1987), der neun Oscars gewann, von Bernardo Bertolucci. Unter anderem wirkte Vivian Wu in den Filmen Zwischen Himmel und Hölle (1993) von Oliver Stone, Dinner Rush (2000) von Bob Giraldi, Red Skies (2002) von John Woo und Chinaman (2005) von Henrik Ruben Genz mit. Für Eve and the Fire Horse (2005) von Julia Kwan wurde Wu im Jahr 2007 beim Genie Award als beste Nebendarstellerin nominiert.
1990 wurde Vivian Wu vom People Magazine zu einer der 50 schönsten Frauen der Welt gewählt. Seit 1994 ist sie mit dem Filmproduzenten und Regisseur Oscar L. Costo verheiratet.[3]