Belçim Bilgin, 31 Ocak 1983 tarihinde Ankara'da doğdu. Ailesinin kökeni Diyarbakır, Mardin ve Batman’a dayansa da yıllar önce Ankara'ya yerleşmişlerdir. Küçüklükten itibaren oyunculuk hayali kuran Belçim, bu tutkusu sayesinde tiyatroya ilgi duymaya başladı. İlkokul eğitimini Salih Alptekin İlkokulu'nda aldıktan sonra, babasının iş nedeniyle ailesiyle birlikte İskenderun’a taşındılar. Ortaokul ve lise yıllarını ise Mehmet Emin Resulzade Anadolu Lisesi’nde geçirdi ve 2001 yılında buradan mezun oldu.
Lise yıllarında amatör olarak tiyatro deneyimi yaşamaya başlayan Belçim, oyunculuk tutkusunu daha da büyüterek Hacettepe Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Bilgi ve Belge Yönetimi Bölümü’ne kaydoldu. Ancak üniversite eğitimine devam ederken, tiyatroya olan ilgisi ve oyunculuk kariyerine olan arzusuyla okulu dondurdu. Bir arkadaşının aracılığıyla ünlü oyuncu ve yazar Yılmaz Erdoğan ile tanıştı. Bu tanışma, onun hayatında önemli bir dönüm noktası oldu ve Sıfır Kilometre adlı sinema filminde rol aldı. Ardından, 2004 yılında Paris'e yerleşen Belçim, burada iki yıl kalarak Dol adlı filmde de rol aldı.
2006 yılında Türkiye’ye dönen Belçim, oyunculuk kariyerine hızla devam etti. Aynı yıl, Yılmaz Erdoğan ile evlendi ve Hatırla Sevgili adlı dizideki Defne karakteriyle geniş bir izleyici kitlesi tarafından tanındı. 2009 yılında vizyona giren Güz Sancısı filminde Nemika karakterini canlandırarak sinema dünyasında önemli bir çıkış yakaladı. Ardından, 2011’de Aşk Tesadüfleri Sever adlı filmde başrol oynayarak büyük beğeni topladı.
2016 yılında Kördüğüm adlı dizide başrol oynayan Belçim, aynı yıl Annemin Yarası sinema filminde de yer aldı. 2017 ve 2018 yıllarında Çember, Cebimdeki Yabancı ve Backstabbing for Beginners gibi sinema filmlerinde yer alan oyuncu, 2019'da Rüzgar filminde, 2020 yılında ise Acı Kiraz, Room 5 ve Uzak Ara Eğlence gibi projelerde yer alarak kariyerine devam etti.
Belçim Bilgin, 2006 yılında evlendiği Yılmaz Erdoğan ile 2018 yılında boşanmıştır. Oyunculuk dışında da birçok yaratıcı projede yer alan Belçim, kariyerini sanatı ve oyunculuğu birleştirerek sürdürüyor.
