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Né le à Lyon, il adhère en 1975 au Parti socialiste. Il est élu conseiller municipal de Lyon pour le mandat 1989-1995 et s'installe en 1996 à Feyzin. Il commence sa vie professionnelle en 1979 comme salarié de la Fédération Léo-Lagrange dont il deviendra délégué régional en 1988. Il en est le secrétaire général de 2002 à 2012 et en est le président depuis 2017.
Il est élu maire de Feyzin en et réélu à ce poste au premier tour en avec 60% des voix. Il est à nouveau élu maire de Feyzin au premier tour en 2014. Depuis il est vice-président de l’association des Écos-Maires[Quoi ?] et siège au Conseil national de l'air. En , il devient vice-président de la Communauté urbaine de Lyon chargé de l’Habitat et du Logement social, puis chargé du patrimoine, logistique et bâtiments. En , il démissionne de son mandat de conseiller communautaire afin de mettre en pratique ses engagements contre le cumul des mandats.
Le , il est réélu député de la 14e circonscription du Rhône au second tour contre un candidat du Front National avec 65,6% des suffrages exprimés et 18,47% des inscrits[7] et démissionne de son mandat de maire de Feyzin le .
En 2020, il est candidat à la mairie de Vénissieux. Il fusionne pendant l'entre-deux tours sa liste avec celle d'un candidat «pro-Erdogan», Yalcin Ayvali, appartenant au Parti égalité et justice[8],[9].
Yves Blein est nommé président du conseil d'administration de l'UCPA en [10].
Il est investi par LREM pour les élections législatives de 2022 en dépit des accusations de harcèlement sexuel le visant[11].
Poursuivi pour favoritisme et détournement de fonds publics pour des faits qui se seraient produits entre 1995 et 2001, alors qu'il était maire de Feyzin, il est relaxé en 2011 par le tribunal correctionnel de Lyon, aucune charge n'étant retenue à son encontre[12],[13].
En novembre 2021, le parquet de Lyon ouvre une enquête préliminaire visant Yves Blein pour «harcèlement sexuel dans le cadre d’une relation de travail»[14],[15].
Le 31 janvier 2025, il est accusé de louer des bungalows, pour certains insalubres, à une association hébergeant des demandeurs d'asile[16].
↑Lyon mag, «Lyonmag.com», sur Lyonmag.com, (consulté le )
↑«Rhône: le député Yves Blein supervisera la primaire de la gauche - France 3 Auvergne-Rhône-Alpes», France 3 Auvergne-Rhône-Alpes, (lire en ligne, consulté le )