1988年，5岁的林丹开始接触羽毛球。2000年进入国家队。2002年8月，首次登上羽毛球世界排名第一的位置。2005年12月，世界羽联恢复举办世界杯羽毛球赛，林丹获得了职业生涯首个单项世界冠军。2006年卫冕世界杯冠军。
2008年北京奥运会羽毛球男单冠军。2009年实现羽毛球世锦赛三连冠。2010年广州亚运会羽毛球男单冠军，也因此实现了全满贯。
2012年伦敦奥运会羽毛球男单冠军，成功卫冕，成为首位在奥运会羽毛球男单项目中实现卫冕的运动员。2013年8月，林丹第五次获得羽毛球世锦赛男单冠军（2006、2007、2009、2011、2013），也是连续三年在世界大赛决赛中战胜李宗伟。2014年仁川亚运会男单冠军，成功卫冕并实现了双圈全满贯。2016年3月，林丹第六次获得全英赛男单冠军。8月第四次征战奥运会。
2017年4月，马来西亚公开赛男单冠军，终结东南亚赛事生涯无冠纪录。8月，时隔4年再次打进世锦赛男单决赛。10月，实现全运会羽毛球男单四连冠并夺得个人首个全运会男团冠军。
2018年5月，夺得新西兰公开赛男单冠军。