Ada 1815. december 10-én született Lord Byron és Annabella Milbanke egyetlen közös gyermekeként. Szülei már születése pillanatában különéltek, majd alig egy hónapos volt, amikor már el is váltak, s Ada soha többé nem látta édesapját.

Byron nagyon szerette lányát, s több versében is megemlítette, remélve, hogy legalább a halála után találkozhatnak, s Ada is nagyon vonzódott apjához, olyannyira, hogy halálakor - kérésére - a Byron-kriptában temették el.

Édesanyja nem akarta, hogy rendkívül tehetséges lánya költő legyen, így a matematikai tudományok felé fordította. Annabella szintén szerette a matematikát, s lánya számára a kor egyik leghíresebb matematikusát Augustus de Morgant kérte fel, hogy oktassa. De Morganen kívül is több jól ismert matematikus fordult meg a házban, ugyanakkor ő is több látogatást tett más híres tudósoknál. Ismeretségi köréhez tartozott az említettek mellett Michael Faraday, Sir David Brewster vagy Charles Dickens is.
Ada de Morgan feleségének kíséretében látogatást tett Babbage, a kor másik híres matematikusa házában, s első pillantásra megértette az analitikus gép működésének alapelveit, s látta, hogy nagyon fontos szerepet játszhat.

A vendége között voltak férfiak és nők vegyesen, többek között Mrs Somersville is, akinek a segítségével megismerkedett Lord Wiliam Kinggel, akivel olyannyira sikerült összebarátkozni, hogy 1835-ben feleségül ment az akkor 30 éves férfihez, akitől a Lovelace nevet "örökölte" (a férje Earl of Lovelace lett).
Házasságuk alatt három gyermekük született, s Ada, aki egyébként is sokat betegeskedett, a szülésektől teljesen megtört, abba akarta hagyni tudományos tevékenységét.
Babbage olasz barátja Giovanni Plana csillagász késésére Torinóba látogatott, ahol előadásokat tartott találmányáiról. A hallgatóság egyik tagja, Luigi F. Menabrea - későbbi olasz miniszterelnök - Babbage előadásairól és találmányairól rövid beszámolókat írt, s azokat 1842 -ben ki is adatta.

Ada a kiadás hírét meghallva elhatározta, hogy angolra fordítja.
A fordítást (saját neve alatt ) megjelentte a Scientific Memoirsban, de Babbage arra kérte, hogy lássa el jegyzetekkel is. Ennek eredményeképpen a jegyzetek kétszer-háromszor olyan hosszúak lettek, mint az eredeti szöveg, s mivel Ada nem csak matematikai vénával, hanem írói vénával is rendelkezett a stílusa is magával ragadó volt. Ebben a kibővített cikkben Babbage gépét összehasonlítja Jacquard szövőgépével, amely "virágokat és leveleket sző", míg babbage gépe "algebrai mintákat". A jegyzetek között magyarázatként néhány program is található, amelyet (jóval) később átvizsgálva tökéletesen működőnek ismertek el. Így aztán Ada lett a világ első programozója, vagyis olyan személy, aki nem tervez gépet, csak használja. Bababage szóhasználatával Ada computer (számítógépet használó személy) volt. Ada javasolta Babbage-nek, hogy a decimális számrendszer helyett használja a binárist, és megtervezte, hogyan lehet egy utasítássorozatot többször végrehajtatni.

Első férje halála után Wenworth bárója vette el.

Ada nagyon szerette a lovakat. Egyrészt rendszeresen lovagolt - betegeskedése ellenére - másrészt rendszeresen fogadott a lovakra. Sokszor és megszállottan költött nagyon sok pénzt a lóversenyre, ami miatt többször el kellett zálogosítani családi ékszereit is, sőt el is adta őket. Édesanyja és férje nem tudta megakadályozni e szevedélyének élvezetét, mert Babbage embereit használta a fogadásokra. Édeasnyja, első és második férje hiába küzdött ellene.

1852. november 27-én hunyt el, valószínűleg rákban.