Lovelace nasceu em 10 de dezembro de 1815 e é a única filha legítima do poeta Lord Byron e sua esposa Anne Isabella "Anabella" Byron. Todos os outros filhos de Lorde Byron nasceram fora do casamento. Byron se separou da esposa um mês depois do nascimento de Ada e deixou a Inglaterra para sempre , quatro meses depois. Acabou morrendo doente durante a Guerra da Independência Grega, quando Ada tinha oito anos de idade. A mãe de Ada promoveu o interesse de Ada em matemática e lógica , em um esforço para impedi-la de desenvolver o que ela via como a insanidade de Lord Byron, mas Ada permaneceu interessada em seu pai e, a seu pedido, foi enterrada ao lado dele quando morreu.

Na juventude, seus talentos matemáticos levaram-na a uma relação de trabalho e de amizade com o colega matemático britânico Charles Babbage e, em particular, o trabalho de Babbage sobre a Máquina Analítica . Entre 1842 e 1843, ela traduziu um artigo do engenheiro militar italiano Luigi Federico Menabrea sobre o motor e complementou com um conjunto de sua própria autoria, que ela chamou de Anotações. Essas notas contêm um algoritmo criado para ser processado por máquinas, o que muitos consideram ser o primeiro programa de computador. Ela também desenvolveu uma visão sobre a capacidade dos computadores de irem além do mero cálculo ou processamento de números, enquanto outros , incluindo o próprio Babbage, focavam apenas nessas capacidades. Sua mentalidade da "ciência poética" a levou a fazer perguntas sobre a Máquina Analítica (como mostrado em suas notas) e a examinar como os indivíduos e a sociedade se relacionam com a tecnologia como uma ferramenta de colaboração.