10 Aralık 1815'te Augusta Ada Byron olarak doğan Ada Lovelace, ünlü şair Lord George Gordon Byron'un tek meşru çocuğuydu. Ne yazık ki Lord Byron'ın, Lovelace'in annesi Leydi Anne Isabella Milbanke Byron ile evliliği, hiç de mutlu değildi. Lady Byron, kızları doğduktan sadece haftalar sonra kocasından ayrıldı. Bundan birkaç ay sonra da Lord Byron İngiltere'den ayrıldı ve Lovelace, babasını bir daha asla görmedi; çünkü Lovelace 8 yaşındayken, babası Yunanistan'da öldü.
Lovelace, 1800'lerin ortalarında, döneminin şartlarına göre sıra dışı bir şekilde yetiştirilen, aristokrat bir kızdı. Annesinin ısrarı üzerine özel öğretmenlerden matematik ve fen bilimleri dersleri aldı. O zamanlarda kadınlar için bu tarz eğitimler sıra dışıydı ve Birleşik Krallık'ın üniversitelerinde kız çocukları için yer yoktu. Bu kalıplara sığmayarak, 1800'lü yıllarda edebiyat, bilim, felsefe ve özellikle de o dönemde bir kadın için ekstra sıra dışı olan matematik eğitimi alan Lady Byron; Ada'nın, babasının izinden gitmemesi konusunda ısrarcıydı. Ada, sanat ve edebiyat yerine, matematik ve bilim dersleri aldı. Ada, eğitim gördüğü her alanda çok başarılıydı ve daha çok küçük yaşlarından itibaren ilgi duyduğu alan çeşitliliği oldukça genişti.