Cathy Yan wurde in China geboren und lebte, bis sie 14 war, in der Nähe von Washington D.C.[1] In dieser Zeit begann ihr Interesse an Filmen. Im Alter von 14 Jahren zog Yan mit ihrer Familie nach Hongkong.[1] Dort wuchs sie mit der amerikanischen und chinesischen Kultur auf.
2013 arbeitete Yan, noch während ihrer Studienzeit, an ihrem ersten KurzfilmLast Night.
Yans Debüt erfolgte 2018 mit ihrem SpielfilmDead Pigs.[1] Die Inspiration für diesen Film fand sie in einem Vorfall von 2013, bei welchem 16.000 tote Schweine den Huangpu-Fluss in Shanghai entlang trieben.[1]Dead Pigs gewann im selben Jahr einen Special Jury Award beim Sundance Film Festival. Sie erlangte damit erstmals Aufmerksamkeit innerhalb der Filmbranche.[1] Yan führte in dem am 7. Februar 2020 erschienenen Film Birds of Prey: The Emancipation of Harley Quinn Regie. Hierbei handelt es sich um den achten Film des DC Extended Universe. Als dritte weibliche Regisseurin wurde sie Teil des DC-Universums. Noch nie zuvor führte eine asiatische Frau Regie für einen DC-Film.[6]
Yan arbeitet seit 2020 an ihrem dritten Film Sour Hearts für die US-amerikanische Filmproduktionsgesellschaft A24.[7]
