1992年，林莉出生在福建福清江阴镇的一个普通农家。父母原本务农，父亲后来进了当地的粮食加工厂。她小时候话不多，但身体素质好，跑跳能力明显超过同龄孩子。小学二年级，少年体校教练下乡选材，一眼看中了她。教练最初想让她练田径，她自己却挑了排球。12岁进入福州市体校时，她打的是主攻，是队里的得分主力。随着年龄增长，她的身高停在了1米71。这个高度打主攻，网前扣杀几乎没有优势。教练告诉她，继续打主攻天花板太低了。2006年，14岁的林莉进入福建省女排一队，做出了转型自由人的决定。
自由人是场上最不起眼的位置，不能参与前排进攻，所有精力都花在一传、防守和鱼跃救球上。训练就是一遍遍倒地翻滚，膝盖和肩膀容易受伤。别人练完走后，她一个人留在馆里加练，反复琢磨接球的预判和一传的手感。手臂和膝盖上的淤青，旧的没好新的又添。凭借这份坚持，她坐稳了福建女排主力自由人的位置。
2015年，国家队自由人位置竞争激烈。林莉抓住了集训和热身机会，用稳定的一传和防守数据打动了郎平的教练组。同年女排世界杯，她作为主力自由人拿下世界冠军，拿到里约奥运会的入场券。2016年里约奥运会，小组赛中国女排磕磕绊绊，以第四名出线。四分之一决赛对阵东道主巴西队，现场几万观众的主场氛围压得人喘不过气。林莉在这场比赛中一次次极限鱼跃，守住后排防线，帮助球队完成逆转。中国女排最终时隔12年再夺奥运金牌，国际排联将"最佳自由人"颁给了她。
里约周期，林莉拿到了世界杯、奥运会、亚运会、大冠军杯的金牌，职业生涯集齐10枚重量级奖牌。进入东京备战周期，伤病影响了她的状态，队内王梦洁快速成长。2021年东京奥运会12人大名单公布，林莉落选。郎平后来在直播中解释，教练组对比了两人同期世界联赛的数据和发挥，判定王梦洁更符合当时的战术需求。林莉没有公开抱怨，留在了基地陪队友完成最后的备战。
无缘东京后，林莉又打了一阵国内联赛和全运会。2022年10月，30岁的林莉宣布退役。11月入职福建工程学院，也就是后来的福建理工大学体育教研部，担任副教授。她开了排球选修课，组建了校园排球队，把国家队的训练理念带进校园。她还结合自己在国家队的经历，跟学生聊坚持、抗压和面对输赢的态度。很多学生上了大半个学期的课，才发觉教自己垫球的老师是曾经的奥运冠军。
2026年4月，里约夺冠十周年之际，林莉去了上海出席女排超级联赛总决赛颁奖礼。惠若琪、张常宁、颜妮、魏秋月等老队友重新聚在一起，她作为颁奖嘉宾将"最佳自由人"奖杯递给了新一代球员。3月她参加了福建省《开学家长第一课》直播，给全省中小学家长讲运动育人的道理。她还经常到福州各地中小学免费给孩子们上排球课。她的社交媒体几乎不发赛场内容，偶尔晒拼乐高和做饭的照片。
到2026年，34岁的林莉依然单身。运动员时期，她常年封闭集训，满世界飞着比赛，几乎没有时间经营感情。退役后，教学和带队把日程填得满满当当。面对外界催婚，她觉得婚姻不是女性人生的必选项，不愿意为了迎合世俗仓促将就。她空了就陪父母，坚持运动，研究厨艺，安静拼乐高，把一个人的日子过得有滋有味。
