Lola Dewaere est née en 1979 à Boulogne-Billancourt. Fille du comédien Patrick Dewaere et d’Elisabeth Malvina Chalier (dite Elsa), Lola n’a pas tout de suite envisagé de devenir actrice. Elle a un peu plus de deux ans lors du décès de son père et passe son enfance loin du métier.

A sa majorité, elle s’inscrit au cours Florent par curiosité. Quelques temps après, elle est victime d’un grave accident de la route. Elle doit alors subvenir à ses besoins et vit de quelques petits boulots. Sept ans après, elle parvient à se sortir de ce traumatisme. Elle décide alors de démissionner de son poste d’assistante dans l’immobilier et de penser sérieusement à une carrière artistique.

La comédienne et réalisatrice Myriam Boyer lui propose un rôle pour son adaptation de La vie devant soi de Romain Gary, pour la chaîne Arte. Elle rejoint une petite troupe qui sera vite remarquée par le directeur du théâtre du Temple qui lui propose de reprendre la pièce La Biscotte d’Antoine Beauville en 2010. Elle remporte un franc succès. Charlotte de Turchkeim la remarque lors d’une représentation et lui propose d’interpréter le rôle de Nina dans le film Minces alors !, sorti au cinéma en mars 2012. Elle vient de terminer le tournage de La Crosière de Pascal Lahmani dans lequel elle tient le rôle principal, aux côtés de Christophe Malavoy et Edouard Montoute, et qui sera diffusé au printemps 2013.