Xu Yi est née à Nankin (Chine) peu avant la Révolution culturelle. A l'âge de six ans elle doit suivre sa mère envoyée à la campagne dans une ferme de rééducation. Elle commence alors le violon chinois (erhu) dans l'espoir d'atténuer la précarité de la vie. Avec la normalisation politique qui succède à la Révolution culturelle, elle intègre le Conservatoire de Shanghai où elle poursuit l'étude du violon. A l'âge de dix-sept ans, elle entre dans la classe de composition. A son arrivée en France, en 1988, elle suit le Cursus de Composition et informatique musicale à l'Ircam (1990-1991), étudie au Conservatoire national supérieur de Paris avec Gérard Grisey, Ivo Malec, et obtient un Premier Prix de composition en 1994. Elle est pensionnaire à la Villa Médicis à Rome (1996-1998).

Elle a remporté de nombreux prix, dont le Grand Prix du Disque chinois 1986 pour son trio Vallée vide. Elle a reçu des commandes de l'État, de Radio France, de plusieurs festivals et ensembles, et a composé une vingtaine d'œuvres qui ont été radiodiffusées et jouées dans divers festivals en Chine, en Europe, aux États-Unis et au Japon.

Ces dernières années, elle s'est intéressée à des formes nouvelles dont l'opéra parlé le Roi des arbres (dramaturgie de François Cervantès) créé au festival Musica en 1993, Crue d'automne, poème scénique (vidéo de Robert Cahen, texte de Jacques Guimet) créé au festival 38e Rugissants 1999. Un disque monographique (MFA-Radio France) est paru en 1999.