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 Yeşilçama geçti ve aynı yıl “Akasyalar Açarken” adlı filmini çevirdi. Ardından Şakayla Karışık adlı filmde Ajda Pekkanla 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, 1965te Kolejli Kızın Aşkı isimli filmde Ayhan Işıkla başrolü paylaştı. Ardından Çıtkırıldım da benzer bir tiplemeyi canlandıran Filiz Akın, bu filmde başrolü Cüneyt Arkınla paylaştı. Filmde şımarık kızı canlandıran Akın, ciddi öğretmen Cüneyt Arkınla sorunlar yaşamaktadır.
Yine aynı yıl, Ayhan Işıkla Tamirci Parçası adlı filmde oynayan sanatçı, burada da zengin kız tiplemesini canlandırdı. Hindistan Cevizinde ise başrolü Zeki Mürenle paylaşıp yine havai bir kompozisyonu canlandırdı. Filmde yazarlığını Zeki Mürenden 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 Alışıkla oynadığı Efkarlı Sosyete izler.
1967 yılında oynadığı Sözde Kızlar filminde başına türlü belalar gelen kızı canlandırdı. Peyami Safanın eserinden uyarlanan filmde Filiz Akın, morfinman olur, tecavüze uğrar ve hastane köşelerine düşer. Yeşilçamın güzel sarışını olan Akın; Seni Seviyorum filminde şımarık çiftlik kızını, Silahlı Paşazade filminde Cüneyt Arkının aşkından yanıp tutuşan paşa kızını, Hüzünlü Aşk filminde bar şarkıcısını ve yine Cüneyt Arkınla başrollerini paylaştığı Lekeli Melek filminde bir sekreteri canlandırdı. Daha sonra çekilen Affedilmeyen adlı filmdeki rol arkadaşı yine Cüneyt Arkındır. 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 Tibete aşık olan şarkıcı kızı canlandırdı. Yine aynı yıl Karlı Dağın Eteği adlı filmde bu kez Ayhan Işıka aşık olan kızı canlandırdı. Ardından Ağlıyorum filminde iki kız kardeşi birden canlandırdı ve bu kez aşık olduğu erkek Ediz Hundu. 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 Sunalın da ilk kez beyaz perdede rol aldığı Tatlı Dillim filminde yine iki kız kardeşi (biri köylü diğeri de kentli) birden canlandırdı. Yumurcağın Tatlı Rüyalarında melek rolünü, Beyaz Gül de Kartal Tibete, Memleketim filminde de Tarık Akana 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. 1980lerin başında sinemaya veda eden sanatçı, yıllar sonra TRTde Geçmiş Bahar Mimozaları adlı televizyon dizisinde çıktı hayranlarının karşısına.