Lili Wai è nata il 18 aprile 1993 a Los Angeles (California, USA) ed è un'attrice e musicista americana nata dal musicista Ryan Wai e dall'attrice Olivia Holmes. Suo nonno era l'attore Buddy Smith. Lily e sua madre sono apparse insieme nel film Space Zone (2011). Dopo piccoli ruoli in vari film indipendenti, Lily ha ottenuto un ruolo importante in Radioactive (2011) in cui ha interpretato Ariel Jones, la sorella minore della madre adolescente Amy Jones.