Nato a Saigon, ha vissuto in Vietnam fino all'età di 4 anni. Nel '75 l'Armata della Repubblica del Vietnam del Sud fu sconfitta durante la caduta di Saigon e la sua famiglia fu costretta a lasciare il Vietnam, chiedendo asilo politico negli Stati Uniti.
Primo attore bambino di origine asiatica a ottenere successo nel cinema americano, esordisce a 12 anni recitando al fianco di Harrison Ford in Indiana Jones e il tempio maledetto (1984). In seguito ha vestito i panni dell'inventore Data ne I Goonies di Richard Donner.
Nel 1986-1987 ha lavorato nella serie televisiva Together We Stand e nel 1991 nel film Breathing Fire. Nel 2002 ha recitato invece nel film cinese Second Time Around.
Dopo diciannove anni di assenza, nel 2021 è tornato a recitare sul grande schermo nel film Alla scoperta di 'Ohana, mentre l'anno seguente ha interpretato Waymond Wang in Everything Everywhere All at Once, grazie al quale si è aggiudicato il Golden Globe e il premio Oscar come miglior attore non protagonista.
Parla fluentemente quattro lingue: vietnamita, cantonese, mandarino ed inglese.