Er studierte in Göttingen Medizin und Naturwissenschaften, wurde 1789 Dr. med. und im selben Jahr Privatdozent in Göttingen, 1792 Professor in Rostock, 1811 Professor in Breslau. 1812 übernahm er dort auch die Direktion des Botanischen Gartens. 1815 als ordentlicher Professor für Botanik an die Universität Berlin berufen, wurde er gleichzeitig Direktor des Botanischen Gartens. Gemeinsam mit seinem Garteninspektor Otto brachte er den Botanischen Garten in Berlin, der 1843 über 14 000 Arten beherbergte, zu Weltgeltung. Link war Mitbegründer der deutschen Gartenbaugesellschaft (1822) und ab 1834 Präsident der Gesellschaft für Natur- und Heilkunde in Berlin.