1943 yılında Ankara'da doğan Akın, Ankara Dil ve Tarih Coğrafya Fakültesi Arkeoloji Bölümü'nde bir süre okudu. Sinemaya geçmeden önce bir acentada çalıştı. 1962'de Artist dergisinin düzenlediği yarışmayı kazanarak Yeşilçam’a geçti ve aynı yıl "Akasyalar Açarken" adlı filmini çevirdi. Ardından “Şakayla Karışık” adlı filmde Ajda Pekkan’la başrolü paylaştı. “Kadın Berberi” ve “Kadın Terzisi” filmlerindeki rolleriyle oldukça ünlenen sanatçı, 1964 yılında oynadığı “Yankesici Kız” adlı sinema filminde, değişik türdeki karakterleri başarıyla canlandırabileceğini tüm sinemaseverlere kanıtladı. Bir yıl aradan sonra film arşivine bir yenisini daha ekleyen Akın, 1965’te “Kolejli Kızın Aşkı” isimli filmde Ayhan Işık’la başrolü paylaştı. Ardından “Çıtkırıldım” da benzer bir tiplemeyi canlandıran Filiz Akın, bu filmde başrolü Cüneyt Arkın’la paylaştı. Filmde şımarık kızı canlandıran Akın, ciddi öğretmen Cüneyt Arkın’la sorunlar yaşamaktadır.
Yine aynı yıl, Ayhan Işık’la “Tamirci Parçası” adlı filmde oynayan sanatçı, burada da zengin kız tiplemesini canlandırdı. “Hindistan Cevizi”nde ise başrolü Zeki Müren’le paylaşıp yine havai bir kompozisyonu canlandırdı. Filmde yazarlığını Zeki Müren’den gizleyen Akın, daha sonraları “yazar olup gerçek kimliğini gizleyen zengin kız” rollerini sık sık tekrarlayacaktır. Nitekim yıllar sonra oynadığı “Gül ve Şeker” adlı filmde de aynı rolü canlandırmıştır. Bu filmi Sadri Alışık’la oynadığı “Efkarlı Sosyete” izler.
1967 yılında oynadığı “Sözde Kızlar” filminde başına türlü belalar gelen kızı canlandırdı. Peyami Safa’nın eserinden uyarlanan filmde Filiz Akın, morfinman olur, tecavüze uğrar ve hastane köşelerine düşer. Yeşilçam’ın güzel sarışını olan Akın; “Seni Seviyorum” filminde şımarık çiftlik kızını, “Silahlı Paşazade” filminde Cüneyt Arkın’ın aşkından yanıp tutuşan paşa kızını, “Hüzünlü Aşk” filminde bar şarkıcısını ve yine Cüneyt Arkın’la başrollerini paylaştığı “Lekeli Melek” filminde bir sekreteri canlandırdı. Daha sonra çekilen “Affedilmeyen” adlı filmdeki rol arkadaşı yine Cüneyt Arkın’dır. Bu filmin konusu da diğer birçok Yeşilçam filminin konusu olan zengin kız ve fakir erkeğin unutulmaz bir büyük aşk yaşamasıdır.
Reklam filmlerinde de oynayan sanatçı, sinemacı Türker İnanoğlu ile evlendi ve bu evliliklerinden, daha sonra tüm sinema severlerin tanıyacağı, “Yumurcak” adlı seri filmlerinin başrol çocuk oyuncusu “İlker İnanoğlu” doğdu. Sinemada özellikle romantik rolleri canlandıran Filiz Akın, 1969 yılında şarkısıyla ünlü “Reyhan” filminde Kartal Tibet’e aşık olan şarkıcı kızı canlandırdı. Yine aynı yıl “Karlı Dağın Eteği” adlı filmde bu kez Ayhan Işık’a aşık olan kızı canlandırdı. Ardından “Ağlıyorum” filminde iki kız kardeşi birden canlandırdı ve bu kez aşık olduğu erkek Ediz Hun’du. Filmlerini sahnede çokça şarkı söylediği “Cilveli Bir Kız”, “Oyun Bitti”, “Cambazhane Gülü Fadime” ve “Oyun Bitti” izler. Başarılı sanatçı, unutulmaz vapur sahnesinin olduğu “Aşka Tövbe”, intiharı seçen kadını canlandırdığı “Acı Hatıralar”, hüzünlü şarkılar söylediği “Seni Sevmek Kaderim” filmleriyle sevenlerinin beğenisini bir kez daha kazandı.
1973 yılında, Kemal Sunal’ın da ilk kez beyaz perdede rol aldığı “Tatlı Dillim” filminde yine iki kız kardeşi (biri köylü diğeri de kentli) birden canlandırdı. “Yumurcağın Tatlı Rüyaları”nda melek rolünü, “Beyaz Gül” de Kartal Tibet’e, “Memleketim” filminde de Tarık Akan’a aşık olan kadını canlandırdı başarılı sanatçı. "Ankara Ekspresi" filmindeki rolüyle “Antalya Film Festivali"nde "en başarılı kadın oyuncu" seçilen Akın, MİT eski Müsteşarı Sönmez Köksal'la evlendi. 1980’lerin başında sinemaya veda eden sanatçı, yıllar sonra TRT’de “Geçmiş Bahar Mimozaları” adlı televizyon dizisinde çıktı hayranlarının karşısına.