Родилась 23 февраля 1962 г. в г. Сучжоу в провинции Цзянсу на востоке Китая.

Имеет докторскую степень в области международного права (Уханьский университет) и степень магистра в сфере космического права (Лейденский университет, Нидерланды).

В 1987-2007 гг. работала в отделе международных отношений и сотрудничества Управления гражданской авиации Китая, где занимала должности юридического консультанта, заместителя директора, директора и заместителя генерального директора. Курировала вопросы авиационной политики, регулирования и развития международного воздушного транспорта, вела от имени китайского правительства двусторонние и многосторонние переговоры о воздушном сообщении.
В 2004-2007 гг. возглавляла Группу по вопросам авиации в рамках регионального форума Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества (АТЭС).
С 2007 г. работает в Международной организации гражданской авиации. До августа 2015 г. занимала пост директора Административного управления ИКАО. В этом качестве представляла организацию в Комитете высокого уровня по вопросам управления при Координационном совете руководителей системы ООН, являлась председателем Консультативной группы по вопросам безопасности и заместителем председателя Группы управления безопасностью для всех организаций системы ООН.
11 марта 2015 г. Совет ИКАО назначил ее генеральным секретарем. 1 августа 2015 г. она приступила к работе (срок полномочий три года).

Фан Лю свободно владеет английским и французским языками.