1981年，贺林从南京铁道医学院毕业。
1983年9月，贺林考上南京铁道医学院人类遗传学硕士研究生。
1986年7月，贺林毕业，获得医学硕士学位后留校任教，讲授《医学分子生物学》等课程。
1991年，贺林获英国西苏格兰大学博士学位。
1992年，贺林在英国爱丁堡大学完成博士后研究。
1995年，贺林在英国MRC爱丁堡人类遗传学研究所完成高年资研究者工作。
1996年，贺林担任中国科学院研究员，先后担任上海生命科学中心（上海脑研究所）、上海生理研究所、上海生命科学研究院营养科学研究所室主任。
2000年，贺林担任上海交通大学教授，上海交通大学Bio-X研究院主任。
2005年，贺林当选为中国科学院院士，隶属于生命科学和医学学部。
2007年，贺林兼任复旦大学生物医学研究院院长。
2010年10月19日，第三世界科学院（TWAS）第二十一届院士大会在印度海得拉巴市举行，在本次TWAS大会上，贺林当选第三世界科学院院士。
2012年3月30日，在2011年度上海市科学技术奖励大会上，贺林获得2011年度上海市科技功臣奖。
曾任首届世界转化医学学会主席，东亚人类遗传学联盟主席。被聘为Experimental Biology and Medicine副主编，Human Molecular Genetics等十多种国际杂志的编委。被聘为Biological Experiment and Medicine副主编，Psychiatric Genetics，Human Genetics,Cell Research，Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry，Epigenetics，Acta Bioch Bioph Sin等国内外十多种科学杂志的编委。
“十五”、“十一五”863计划主题和领域专家组专家；国家自然科学基金委员会第7、8、9届学科评审组成员,国务院学位委员会成员，中华医学会医学遗传学分会第6届委员会主任委员，上海市医学会医学遗传学会第1届委员会主任委员等。
2020年1月10日，获得国家自然科学二等奖（项目名称“基于连锁不平衡及长单倍型分析的精神疾病关键基因精细定位研究”，第二完成人）。