Augusta Ada Byron était le seul enfant légitime du poète romantique, George Gordon, Lord Byron. Sa mère était Anne Isabella Milbanke qui a emmené le bébé d'un mois du domicile de son père. Ada Augusta Byron n'a jamais revu son père; il est mort quand elle avait huit ans.
La mère d'Ada Lovelace, qui avait elle-même étudié les mathématiques, a décidé que sa fille serait épargnée des excentricités du père en étudiant des sujets plus logiques comme les mathématiques et les sciences, plutôt que la littérature ou la poésie. La jeune Ada Lovelace a montré un génie pour les mathématiques dès son plus jeune âge. Ses tuteurs étaient William Frend, William King et Mary Somerville. Elle a également appris la musique, le dessin et les langues et est devenue couramment le français.
Ada Lovelace a rencontré Charles Babbage en 1833 et s'est intéressé à un modèle qu'il avait construit d'un appareil mécanique pour calculer les valeurs des fonctions quadratiques, le moteur de différence. Elle a également étudié ses idées sur une autre machine, le moteur analytique, qui utiliserait des cartes perforées pour «lire» des instructions et des données pour résoudre des problèmes mathématiques..
Babbage est également devenu le mentor de Lovelace et a aidé Ada Lovelace à commencer des études mathématiques avec Augustus de Moyan en 1840 à l'Université de Londres.
Babbage lui-même n'a jamais écrit sur ses propres inventions, mais en 1842, un ingénieur italien Manabrea (futur Premier ministre italien) a décrit le moteur analytique de Babbage dans un article publié en français.
Ada Lovelace a été invitée à traduire cet article en anglais pour une revue scientifique britannique. Elle a ajouté de nombreuses notes personnelles à la traduction car elle connaissait le travail de Babbage. Ses ajouts ont montré comment le moteur analytique de Babbage fonctionnerait et ont donné un ensemble d'instructions pour utiliser le moteur pour calculer les nombres de Bernoulli. Elle a publié la traduction et les notes sous les initiales "A.A.L", cachant son identité comme beaucoup de femmes qui ont publié avant les femmes étaient plus acceptées comme égales intellectuelles.
Augusta Ada Byron a épousé un William King (mais pas le même William King qui avait été son tuteur) en 1835. En 1838, son mari est devenu le premier comte de Lovelace, et Ada est devenue comtesse de Lovelace. Ils ont eu trois enfants.
Ada Lovelace a développé sans le savoir une dépendance aux médicaments prescrits, notamment le laudanum, l'opium et la morphine, et a affiché des sautes d'humeur classiques et des symptômes de sevrage. Elle a commencé à jouer et a perdu la majeure partie de sa fortune. Elle était soupçonnée d'une liaison avec un camarade de jeu.
En 1852, Ada Lovelace est décédée d'un cancer de l'utérus. Elle a été enterrée à côté de son célèbre père.
Plus de cent ans après sa mort, en 1953, les notes d'Ada Lovelace sur le moteur analytique de Babbage ont été republiées après avoir été oubliées. Le moteur était maintenant reconnu comme un modèle pour un ordinateur, et les notes d'Ada Lovelace comme une description d'un ordinateur et d'un logiciel.
En 1980, le département américain de la Défense a choisi le nom "Ada" pour un nouveau langage informatique standardisé, nommé en l'honneur d'Ada Lovelace.