Асин Тоттумкал родилась 26 октября 1985 года в Кочи, штат Керала, Индия. Она получила образование в Военно-морской государственной школе и колледже Святой Терезы, где изучала английскую литературу. Ее отец, Джозеф Тоттумкал, был бывшим сотрудником CBI и бизнесменом, а мать, Селин Тоттумкал, — хирург.
Асин начала свою актерскую карьеру в 2001 году, дебютировав в малаяламском фильме Narendran Makan Jayakanthan Vaka. В 2003 году она добилась коммерческого успеха в телугу-фильме Amma Nanna O Tamila Ammayi, за который получила премию Filmfare Best Telugu Actress Award. Ее тамильский дебют состоялся в 2004 году в фильме M. Kumaran Son of Mahalakshmi, который также стал крупным успехом. Переломным моментом в ее тамильской карьере стал фильм Ghajini 2005 года, принесший ей премию Filmfare Best Tamil Actress Award за роль жизнерадостной модели Калпаны.
Асин утвердилась в качестве ведущей актрисы тамильского кино, сыграв главные роли во многих успешных фильмах, таких как Sivakasi 2005, Varalaru 2006, Pokkiri 2007, Vel 2008 и Dasavathaaram 2008, где она сыграла двойную роль напротив Камала Хаасана. В 2009 году правительство Тамилнада удостоило ее высшей гражданской награды штата Калаймамани. Ее также называли «Королевой Колливуда» за значительный вклад в тамильский кинематограф.
В 2008 году Асин дебютировала в Болливуде с фильмом Ghajini, ремейком ее собственного тамильского хита, где она сыграла главную роль вместе с Аамиром Кханом. Этот фильм стал первым в Болливуде, собравшим более 1 миллиарда рупий в отечественном прокате, и принес ей премию Filmfare Best Female Debut Award. Затем последовали другие успешные болливудские проекты, включая Ready 2011 года с Салманом Кханом, Housefull 2 2012 года, Bol Bachchan 2012 года и Khiladi 786 2012 года.
Последним фильмом Асин стал All Is Well 2015 года. Она вышла замуж за соучредителя Micromax Рахула Шарму в январе 2016 года и после этого завершила свою актерскую карьеру. У пары родилась дочь 24 октября 2017 года.