ซ็อง ฮเย-ริมเกิดที่เทศมณฑลชังนย็อน เกาหลีภายใต้การปกครองของญี่ปุ่น บิดาชื่อซ็อง ยู-กย็อง (성유경, 成有慶) กับมารดาชื่อคิม ว็อน-จู (김원주) มีพี่ชายชื่อซ็อง อิล-กี (성일기) และน้องสาวชื่อซ็อง ฮเย-รัง (성혜랑, 成蕙琅) เธอเข้าศึกษา ณ วิทยาลัยภาพยนตร์เปียงยาง (Pyongyang Movie College) แต่ลาออกในปีถัดมาเนื่องจากมีลูกกับอดีตสามี ภายหลังจึงลงเรียนใหม่จนสำเร็จการศึกษา ต่อมาก็มีผลงานภาพยนตร์ในปี พ.ศ. 2503 ทำให้เธอเป็นนักแสดงอันลือชื่อในช่วงนั้น มีผลงานภาพยนตร์ได้แก่เรื่อง อนจ็องรย็อง (온정령) และเรื่อง แพ็ก อิล-ฮง (백일홍)

ประวัติของเธอทีปรากฏส่วนใหญ่มาจากบันทึกของซ็อง ฮเย-รังน้องสาว ซึ่งคิม ย็อง-ซุนเพื่อนเก่าของเธอได้ตีพิมพ์หนังสือเรื่อง "ฉันคือเพื่อนของซ็อง ฮเย-ริม" (I Am Song Hye-rim's friend) และเปิดเผยว่าหลังพบความลับของซ็อง ฮเย-ริม เธอและครอบครัวถูกส่งเข้าสถานกักกันนาน 10 ปี อันส่งผลให้ลูกสาวของเธอเสียชีวิต ส่วนบิดามารดาถูกลักพาตัวไปและไม่เคยมีใครพบเจออีก สุดท้ายเธอจึงลี้ภัยไปประเทศเกาหลีใต้ในปี พ.ศ. 2546[2][3][4][5]