Di se stessa scrive:
"sembravo un angelo fuori.
Mi vedevano così. Ero un demonio, invece, dentro. Ho conosciuto tutto il dolore del mondo fin da bambina."
Lee nasce nel 1907 a Poughkeepsie, New York, figlia di un proprietario terriero di origine tedesca, fotografo per passione.
Lei posò nuda per lui fin da bambina, per tutta la vita, anche da adulta.
Quando sua madre muore il padre la manda a vivere in casa di parenti ed è qui che viene violentata: un ragazzo della famiglia abusa di lei. Ha solo 7 anni.
Contrae la gonorrea, a quei tempi non c'era la possibilità di curare la malattia con antibiotici ed il medico di famiglia prescrive dei lavaggi interni molto dolorosi da fare quotidianamente, le urla di Lee si sentivano per tutta la casa.
Viene mandata a studiare teatro a Parigi e ritorna dopo un anno a New York: è una ragazza bellissima e diventa molto presto modella di Vogue. Ha vent'anni ed è richiesta dai più grandi fotografi del tempo. Nel 1929 ritorna a Parigi e qui incontra Man Ray fotografo e artista del surrealismo di cui diventa allieva, musa e amante, lui ha diciassette anni più di lei.
Con lui, in modo del tutto casuale, scopre una tecnica originale, la solarizzazione. I due stavano lavorando in camera oscura, quando Lee sente qualcosa che struscia intorno alle gambe, impaurita accende la luce e la scia luminosa colpisce le foto immerse nella vaschetta dei liquidi. Le immagini acquistano un contrasto molto intenso.
Dopo tre anni lascia Ray ed apre uno studio tutto suo a New York , su Vogue appare sia come modella che come fotografa.
Conosce e sposa un ricco egiziano, abbandona tutto e si stabilisce in Egitto conducendo per anni una vita borghese, fotografa il deserto riscoprendo la fotografia d'arte.
Nel '37 torna in vacanza a Parigi ed incontra Roland Penrose critico d'arte e collezzionista. Passano l'estate insieme e da un loro incontro con Picasso e Dora Maar, Man Ray con la propria compagna, Penrose scatta la famosa fotografia PIC NIC , le tre donne a seno nudo sono sedute al tavolo mentre gli uomini sono completamente vestiti.
Lee ricomincia a lavorare per Vogue e chiede di essere mandata al fronte come fotografa di guerra. Segue l'avanzata delle truppe alleate a St Malo, Parigi, poi l'orrore di Dachau e Buchenwald. Entra nelle prigioni della gestapo e fotografa i sopravvissuti. E' la prima donna fotografa ad entrare a Dachau. Sulle pagine patinate della rivista si vedono immagini agghiaccianti d'inferno, terrore e morte.
Dopo il '45 vive in Austria, Ungheria e Renania, è sola, soffre d'insonnia e beve molto, decide di ritornare a casa da Penrose da cui avrà un figlio. Non è più giovanissima, ha quarant'anni e, a quei tempi, la sua è una gravidanza a rischio, lei è piena di paura, ma tutto va per il meglio. Sposa Penrose la cui fama, dopo la guerra, cresce, mentre lei a poco a poco entra nell'ombra.
Fa vita ritirata, sta in casa e si prende cura del figlio, ma ritornano i suoi problemi di insonnia e riprende a bere. Si dedica alla cucina, inventa ricette particolari, scrive ricette per riviste e vince persino un premio internazionale di cucina. E' bravissima a fare dolci di ogni tipo.
Depressione e alcol accompagnano i suoi ultimi anni.
Lee, spirito libero e anticonformista, traboccante di talento, con una vita ricchissima di avvenimenti e di incontri, ma profondamente e intensamente segnata e sofferta, muore di cancro nel 1977.