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1990年5月30日，林允兒出生于韓國的首爾市永登浦區汝矣島洞，中學時期在大永高等學校就讀。
2002年，她參加韓國SM娛樂有限公司在首爾市舉辦的Saturday OpenCasting Audition試鏡會，獲得甄選合格。在此次選秀會中，林允兒被SM娛樂有限公司發掘，進入該公司當練習生。
2006年，成為東方神起第一場演唱會的嘉賓。
2007年8月5日，經過五年又兩個月的密集訓練，順利以女子團體少女時代出道。
2009年，她畢業于大永高等學校；同年2月26日，她參加大學入學測驗，被東國大學戲劇電影學系錄取。
2007年，林允兒首次演出戲劇的出道處女作，在MBC連續劇《9局下2出局》中客串角色辛珠英。同年8月3日，她所屬的組合少女時代發行單曲專輯《再次重逢的世界》。8月5日，以女子團體少女時代成員名義出道。11月1日，少女時代正式發行第一張同名專輯《少女時代》。
2008年，林允兒在KBS長篇電視劇《你是我的命運》中擔任劇中的女主角張晨曦，這是林允兒首次擔任女主角的電視劇，她也憑借該劇在第45屆韓國百想藝術大賞上拿下最佳新人獎和人氣女演員兩個獎項。該劇還于2011年初被中國大陸安徽衛視引進播出。
2009年，少女時代推出首張迷你專輯《Gee》。同年與權相佑出演MBC電視劇《乞丐變王子》，她在劇中飾演女一號徐宥珍，蟬聯百想藝術大賞人氣女演員獎。6月29日，隨組合發行第二張迷你專輯《Genie》。
2010年，少女時代發行第二張專輯《Oh!》，獲第25屆”金唱片大賞--唱片大賞”，成為韓國史上第一個唱片大賞和音源大賞都獲得過的歌手，也是史上第一個獲得過唱片大賞的女歌手。同年，林允兒在SBS綜藝節目《家族誕生2》中擔任固定主持人。9月8日，隨組合發行首張日語單曲《GENIE》在日本出道。10月27日，隨組合發行第三張迷你專輯《Hoot》。
2011年，少女時代發行首張日文專輯《Girls Generation》，并于12年6月獲得日本唱片工業協會百萬專輯正式認證。少女時代也因此成為史上第一個在日本獲得專輯雙白金認證的韓國女子組合。10月19日，隨組合發行第三張正規專輯《The Boys》。12月29日，與李勝基、宋智孝合作主持了SBS歌謠大賞。
2012年，少女時代受邀首登美國脫口秀節目《大衛深夜秀》，宣告正式進軍美國市場，發行三輯《The Boys》。二月份允兒和tiffany、徐賢亮相2012秋冬倫敦時裝周博柏利-珀松(BurberryProrsum)秀場。同年她出演由《藍色生死戀》四部曲的導演尹錫湖執導的KBS電視劇《愛情雨》，擔任劇中的女主角金允熙及鄭荷娜，與張根碩分別敘述兩段愛情故事。
2013年，少女時代發行第四張專輯《I Got A Boy》。美國時代周刊將少女時代主打歌《I Got a Boy》選為“2013年度歌曲TOP10”第五位，少女時代作為當選的亞洲歌手。年底，林允兒與李凡秀、尹時允合作KBS電視劇《總理和我》，擔任劇中的女主角南多貞。
2014年，少女時代發行迷你專輯《Mr.Mr.》。6月，林允兒受邀出席在迪拜舉行的Chanel香奈兒2015早春發布會。12月9日，少女時代圓夢在東京巨蛋舉行“少女時代 The Best Live”演唱會，吸引5萬多名粉絲，凝聚成一片粉色海洋。
2015年，允兒赴中國參演電視劇《武神趙子龍》，擔任女主角夏侯輕衣，與新生代演員林更新上演對手戲。11月19日，林允兒開通新浪微博。
2016年，允兒第一首solo歌曲《德壽宮石墻路的春天》在各大音源網站公開。03月24日，本周《快樂大本營》陳坤、林允兒、高以翔、白舉綱化身超級英雄！陳坤大贊允兒好好看啊！3月25日，義大利某品牌在首爾市江南區三成洞的現代百貨店舉辦了開幕紀念活動，女團少女時代成員潤娥等人出席。5月18日，阿里音樂集團在京舉辦發布會，推介粉絲娛樂交互平臺——阿里星球，林允兒到場。5月25日，林允兒確定將于6月25日在北京、7月2日在廣州、7月24日在重慶、7月30日在上海等城市舉辦單獨巡回粉絲見面會“Blossom”。
2017年，與玄彬、劉海鎮、金柱赫等共同主演的動作電影《共助》上映，林允兒飾演沒錢、沒工作、沒男友，但卻樂觀且自信心爆棚的樸敏榮，并由此獲得了第53屆韓國百想藝術大賞電影部門最佳人氣女演員。11月，憑借《共助》獲第38屆韓國電影青龍獎最優秀新人女演員獎提名。
2018年，出演《孝利家民宿》第二季。憑借《共助》獲得第12屆亞洲電影大獎最佳新演員提名。3月17日，獲第12屆亞洲電影大獎亞洲電影大獎飛躍新星獎。5月20日，林允兒在首爾世宗大學舉行“YOONA FANMEETING TOUR，So Wonderful Day #Story_1”。7月和8月，前往曼谷、香港等亞洲多個城市舉行巡回Fanmeeting。7月7日，在曼谷Thunder Dome舉行了“YOONA FANMEETING TOUR, So Wonderful Day #Story_1 in BANGKOK”歌迷見面會。7月28日~30日，參演的“SMTOWN LIVE 2018”在日本大阪巨蛋舉行。8月4日，在香港舉辦《So Wonderful Day》亞洲巡回見面會。8月27日，成為少女時代小分隊-Oh!GG成員，9月，隨組合參加真人秀綜藝節目《GIRLS FOR REST》。9月5日，隨小分隊發行單曲《Lil’Touch》、《Fermata》。12月31日，擔任MBC歌謠大祭典主持人。
2019年，在智利首都圣地亞哥參加“SMTOWN SPECIAL STAGE in SANTIAGO”演唱會。3月13日，以特別MC身份出演SBS綜藝節目《我家的熊孩子》。5月30日，發行專輯《A Walk to Remember》。7月31日，主演的電影《極限逃生》在韓國上映，在劇中飾演意珠。10月，憑借電影《極限逃生》獲第40屆韓國電影青龍獎最佳女主角提名。11月21日，獲第40屆韓國電影青龍獎人氣獎。12月10日，獲2019澳門國際電影節The Asian Stars Up Next Awards獎。12月16日，獲2019年度女性電影人頒獎禮“新人演技獎”。
2020年，參加tvN綜藝節目《ON and OFF》。6月，擔任第十九屆Mise-en-scene短片電影節名譽評委。9月，與經紀公司SM娛樂續約。12月11日，主演的電視劇《HUSH》定檔在JTBC播出，在劇中飾演李智秀。
Hush 2020 飾演李智秀
王在相愛2017-07-17 飾演殷珊 導演金相協 主演任時完、洪宗玄
THE K22016-09-23 飾演高安娜 導演郭政煥 主演池昌旭、宋允兒
武神趙子龍2016-04-03 飾演夏侯輕衣/馬玉柔 導演國建勇 主演林更新、金正勛、賈青
總理和我2013-12-09 飾演南多貞 導演李素妍 主演李凡秀、尹時允、蔡貞安
愛情雨2012-03-26 飾演金允熙 導演尹錫湖 主演張根碩、李東旭、李善浩
乞丐變王子2009-04-15 飾演徐宥珍 導演柳政俊 主演權相佑、韓恩貞、宋昌義
你是我的命運2008-05-05 飾演張晨曦 導演金明旭 主演孔賢珠、樸載正、李志勛
天下絕色樸貞琴2008-02-02 飾演（客串） 導演李亨賢 主演裴宗玉、孫昌珉、金民鐘
9局末2出局2007-07-14 飾演（客串） 導演韓哲洙 主演秀愛、李廷鎮、李泰成
因為第一次 2015-10-7 飾演尹允兒 導演李正孝 主演趙惠貞
極限逃生 2019-07-31 飾演義珠 導演李尚根 主演曹政奭、高斗心
共助 2017-01-18 飾演樸敏榮 導演金成勛 主演玄彬、劉海鎮、金柱赫
A Walk to Remember-Special Album2019-05-30
Blossom2016-08-04
Cabi Song 2010-05-20 韓國水上樂園加勒比海灣廣告歌曲
悅詩風吟的一日 2010-08-30 彩妝品牌INNISFREE廣告歌曲
Green Christmas 2011-11-18 彩妝品牌INNISFREE廣告歌曲
Amazing Grac 2016-10-15 單曲OST
You Are My Star 2017-09-08
如果你也想起我 2017-09-08
致你 2018-05-13
Innisfree Day 2010-08-30
2007年11月1日，林允兒與組合成員一起推出的“少女時代三角壽司”在韓國3800個零售點出售，所得利潤全部捐贈給社會福利基金會，到12月初，金額達1000萬韓元。
2008年，林允兒開始助養非洲的貧困兒童；3月8日，與組合成員共同參加了以“把愛送到泰安，把希望送到大海”為主題的演唱會，該演唱會的全部收入都捐贈給泰安海邊居民，以幫助他們重建家園。
2009年6月7日，林允兒與組合成員一起被委任為“2009仁川世界城市慶典”宣傳大使；8月11日，林允兒與組合成員共同為腦腫瘤女孩崔慧媛舉行了特別的生日派對，還與她一起乘坐直升機和海洋警察軍艦移動，還送給她書，折紙集和筆記本等生日禮物，希望她能早日康復。
2011年8月19日，林允兒與組合成員一起被任命為“2010-2012年韓國訪問年觀光大使”。2014年，林允兒被聯合國兒童基金會韓國委員會委任為宣傳大使；9月17日，出任韓國東國大學形象宣傳大使。
2015年初，林允兒受到韓國社會福祉共同募捐會邀請加入了高額捐贈者團體Honor Society；3月3日，在韓國第49次納稅人之日活動上，林允兒因誠信納稅獲得了總統表彰，并被選為國稅廳宣傳大使；10月，參加了在中國北京舉行的“中國綠色自行車公益騎行活動”。2018年11月初，林允兒受邀出任第三屆澳門國際影展明星大使。2019年2月為參加在紐約舉行的時裝秀而從仁川機場啟程飛往了美國。
2013-12-31 ? ?KBS演技大賞迷你系列劇女子部門優秀演技賞 ? ? 總理和我 ? ?（獲獎）
2013-12-31 ? ?KBS演技大賞最佳情侶獎 ? ? 總理和我 ? ?（獲獎）
2012-12-31 ? ?KBS演技大賞網友票選人氣獎 ? ?愛情雨 ? ?（獲獎）
2008-12-31 ? ?KBS演技大賞女子新人獎 ? ? 你是我的命運 ? ?（獲獎）
2008-12-31 ? ?KBS演技大賞網友票選人氣獎 ? ? 你是我的命運 ? ?（獲獎）
2019-12-03 ? ?COSMO時尚美麗盛典傳承·夢想”年度人物 ? ? （獲獎）
2014 ? ?韓國整形醫生選出idol黃金比例臉成整容模版一位 ? ?（獲獎）
2013 ? ?青少年最喜愛的化妝品代言人一位 ? ? （獲獎）
2013 ? ?青春娛樂網票選2013亞洲十美第一名首美 ? ?（獲獎）
2013 ? ?韓媒票選出亞洲最美女神一位 ? ? （獲獎）
2012 ? ?韓國女團吸金能力一位 ? ? （獲獎）
2012 ? ?雅虎印度尼西亞最受歡迎韓星一位 ? ?（獲獎）
2011 ? ?自然美人排行三位 ? ?（獲獎）
2011 ? ?演藝界最自然美人一位 ? ?（獲獎）
2011 ? ?最適合穿軍裝的女藝人一位 ? ?（獲獎）
2011 ? ?想保護的小鹿般的女孩一位 ? ?（獲獎）
2010 ? ?最受日本粉絲喜愛少女時代成員一位 ? ? （獲獎）
2010 ? ?與華麗的春景最為搭配的歌手一位 ? ?（獲獎）
2010 ? ?微笑最美的人第一位 ? ?（獲獎）
2010 ? ?最想成為的擁有鵝蛋臉的明星一位 ? ?（獲獎）
2009 ? ?韓國學士中心評選的“笑容最美的女明星”二位 ? ?（獲獎）
2017 ? ?第53屆韓國百想藝術大賞電影類最佳人氣女演員獎 ? ? 共助 ? ?（獲獎）
2017 ? ?第53屆韓國百想藝術大賞電影類最佳新人女演員獎 ? ? 共助 ? ?（提名）
2014 ? ?第50屆韓國百想藝術大賞電視類最佳人氣女演員獎 ? ?總理和我 ? ?（提名）
2013 ? ?第49屆韓國百想藝術大賞電視類最佳人氣女演員獎 ? ?愛情雨 ? ?（提名）
2010 ? ?第46屆韓國百想藝術大賞電視類最佳人氣女演員獎 ? ?乞丐變王子 ? ?（獲獎）
2009 ? ?第45屆韓國百想藝術大賞電視類最佳新人女演員獎 ? ? 你是我的命運 ? ?（獲獎）
2009 ? ?第45屆韓國百想藝術大賞電視類最佳人氣女演員獎 ? ? 你是我的命運 ? ?（獲獎）
2019 ? ?第40屆韓國電影青龍獎最佳女演員獎 ? ? 極限逃生 ? ?（提名）
2017 ? ?第38屆韓國青龍電影獎最佳新人女演員獎 ? ? 共助 ? ?（提名）
2018 ? ?第12屆亞洲電影大獎最佳新演員獎 ? ? 共助 ? ?（提名）
2018 ? ?第12屆亞洲電影大獎飛躍新星獎 ? ? （獲獎）
2018-10-30 ? ?韓國電視劇盛典紅毯人氣獎 ? ?你是我的命運 ? ?（獲獎）
2019 ? ?第四屆美國綜藝雜志-跨越亞洲：明日之星獎 ? ? EXIT：極限逃生 ? ?（獲獎）
林允兒一直以清純可人的形象得到大眾的喜歡，同時身為藝人的她也有著優秀的歌唱和表演實力。
林允兒有著仿佛從純情漫畫里走出來的女主人公般的外貌，五色鳥般的魅力。她的演唱、舞蹈、表演等能力都十分優秀。作為歌手的允兒有著優秀的和聲和卓越的消化編舞的能力，跳舞的時候和平時柔弱的樣子完全不同；作為演員的允兒的演技自然真摯，眼神變化很多，眼睛會說話。（新浪娛樂評）
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