İlkokulu Salih Alptekin İlkokulu'nda okuduktan sonra babasının tayini nedeniyle İskenderun'a taşındılar. Ortaokulun son yılı ve lise yıllarını Mehmet Emin Resulzade Anadolu Lisesi'nin sosyal ortamında geçirerek 2001'de Mehmet Emin Resulzade Anadolu Lisesi'nden mezun oldu.
2002'de Hacettepe Üniversitesi Bilgi-Belge Yönetimi Bölümü'nde yüksek eğitimine başladı. Ancak lise yıllarında amatör olarak tiyatroyu deneyen Belçim Bilgin, oyuncu olmayı düşünüyordu.
Bir arkadaşının vasıtasıyla Yılmaz Erdoğan'la tanıştı. Bu olaydan sonra Sıfır Kilometre adlı sinema filminde oynayan Belçim okulunu dondurup Paris'e yerleşti.
Burada 2 sene kalan Belçim Dol adlı film'de de rol aldı. 2006 yılında Türkiye'ye dönen oyuncu Yılmaz Erdoğan'la evlendi. Türkiye'ye dönmesinin ardından Hatırla Sevgili adlı dizide Defne karakterini canlandırmıştır.
