Nacque a Grange, nella contea di Sligo: così come per molti altri aspetti della sua vita, sulla sua nascita esistono versioni differenti. Nel 1823 i Gilbert lasciarono l'Irlanda per l'India, ma poco dopo il loro arrivo il padre di Eliza morì di colera. La madre si risposò l'anno seguente e rimandò la figlia in Gran Bretagna perché venisse affidata a dei parenti del patrigno.Nel 1837, Eliza, allora sedicenne, scappò da casa con il luogotenente Thomas James. La coppia si sposò e si separò cinque anni dopo. Eliza intraprese allora la carriera di ballerina; il suo debutto londinese nel giugno 1843 come "Lola Montez, la ballerina spagnola" fu rovinato quando venne riconosciuta come la signora James. Ma l'improvvisa notorietà che ne seguì non pregiudicò la sua carriera, ed ella divenne presto famosa a livello europeo sia per la particolare danza da lei creata, La danza della tarantola, sia per la sua espressione "Qualsiasi cosa Lola voglia, la ottiene". Fra i suoi numerosi amanti vi furono Franz Liszt ed Alexander Dumas. Liszt la introdusse nel circolo di George Sand, uno dei più sofisticati della società europea. Nel1846, Lola arrivò a Monaco, dove ben presto fu notata dal re Ludovico I, che ne fece la sua amante. Egli la nominò Contessa di Landsfeld il giorno del suo compleanno, 25 agosto 1847. Gli eccessi di lei e l'eccessiva influenza che cominciava ad avere sul sovrano causarono però il malcontento dei bavaresi, che l'anno seguente costrinsero Ludovico ad abdicare, mentre Lola dovette fuggire per gli Stati Uniti. Dal 1851 al 1853 si esibì come ballerina e attrice sulla costa est degli Stati Uniti, quindi si spostò a San Francisco nel maggio 1853. Qui si sposò in luglio con Patrick Hull e in agosto i due si trasferirono a Grass Valley (California). Lola giunse a Victoria, in Australia, per tentare di fare fortuna intrattenendo i minatori ivi accorsi durante la corsa all'oro degli anni Cinquanta dell'800.
Lo storico Michael Cannon scrisse:

« Nel settembre 1855 si esibì nella sua fortemente erotica "Danza del Ragno" al Theatre Royal di Melbourne, sollevando talmente in alto la gonna che il pubblicò poté vedere come non portasse affatto biancheria intima. Il giorno seguente l'Argus tuonò che la sua esibizione era stata 'apertamente sovversiva verso ogni ideale di pubblica moralità'. La famiglie rispettabili smisero di frequentate il teatro, che subì ingenti perdite. »

(Melbourne After the Gold Rush, pp. 313-314)

Lola rimase a Victoria circa quattro anni. A Castlemaine, nell'aprile 1856, le venne "selvaggiamente" richiesto un bis della sua "Danza del Ragno" da un pubblico di 400 minatori  ma scatenò l'ira dei presenti insultandoli a seguito di rumoreggiamenti. Si guadagnò ulteriore notorietà a Ballarat quando, dopo aver letto una stroncatura di un suo spettacolo sul The Ballarat Times, inseguì il redattore, Henry Seekamp, con una frusta. La Lola Montez Polka, composta da Albert Denning, si ispira proprio a questo fatto.In seguito, si trasferì a New York. Il 30 giugno 1860 subì un colpo apoplettico e rimase parzialmente paralizzata per qualche tempo. A metà dicembre, sebbene camminasse con una leggera zoppìa, sembrava abbastanza ristabilita da uscire per una passeggiata nonostante il freddo. Contrasse la polmonite, e dopo circa un mese di malattia morì, a un mese dal suo quarantesimo compleanno. È sepolta nel Green-Wood Cemetery, a Brooklyn, New York