На десятий день після народження 23 лютого (7 березня) 1871 року Ларису охрестили в Новоград-Волинській Соборній Преображенській церкві, хрещеними стали полковник Степан Васильковський та рідна бабуся дворянка Єлизавета Драгоманова.

Лариса Косач навчилася читати у 4 роки. Леся (одне з сімейних імен Лариси, що стало літературним псевдонімом. Серед інших: Зея, Зеїчка, Зеїсок, Boule vagabonde (фр. Колобок)) та Михайло, яких упродовж життя єднала тривала дружба і в сім'ї називали спільним ім'ям — Мишелосіє. Вони разом навчалися у приватних учителів.

У січні 1876 року Олена Пчілка з Михайлом і Ларисою приїхали до Києва попрощатися з М. Драгомановим перед його еміграцією і деякий час жили в нього.

Влітку того ж року мати з Лесею та Михайлом відпочивали в селі Жабориці. Тут вона вперше почула розповіді матері про Мавку.

…Видко було, що перебування в Жабориці зробило на Лесю дуже велике враження і дуже їй сподобалося: вона, бувало, раз у раз із втіхою згадує, що те або те чула чи бачила в Жабориці… Жаборицькі пісні, казки, різні повір'я, звичаї, купальські, жнив'яні і т. д. Леся добре пам'ятала і часто згадувала…

У шість років навчилася вишивати.

26 травня (7 червня) 1877 року народилася сестра Оля, яка стане її доброю подругою. Згодом вона зазначить, що в Лариси:

«такі самі риси обличчя, барва очей і волосся, як у батька, так само середній зріст, така ж постать, така сама тендітність», «однаково були лагідні та добрі безмежно», «надзвичайно стримані, терплячі та витривалі, з виключною силою волі», «однаково делікатні у відносинах з людьми», «для любих людей чи справ могли поступитися багато чим, могли бути дуже поблажливими, але я не можу уявити тої людини, тої справи, взагалі тої сили, що могла б примусити, батька чи Лесю однаково, зробити щось, що вони вважали за непорядне, нечесне. Щоб же зробити таке для власної вигоди чи користі, чи безпечності, то про те не може бути й мови».

Коли в 1878 батьки Лариси поїхали на Всесвітню виставку до Парижа, доглядати дітей приїздила Олена Косач, сестра Ларисиного батька. Дружба з «тіткою Єлею» залишила помітний слід у житті та творчості поетеси.

7 (19) листопада того ж року наказом міністерства внутрішніх справ Петра Косача перевели на роботу до Луцька.

…Батька нашого переведено з обжитого місця, щоб покарати за його «українофільство» та за побачення, під час подорожі до Парижа на виставку 1878 року, з емігрантом, батьковим другом, а материним братом Михайлом Петровичем Драгомановим

Навесні 1879 року Петро Косач перевозить до Луцька всю родину. В березні «тітку Єлю» Олену Косач заарештовано за участь у замаху на шефа жандармів Дрентельна; пізніше її вислано в Олонецьку губернію, а 1881 р. заслано до Сибіру на 5 років (м. Ялуторовськ Тюменської обл., а потім у м. Тюмень). .Леся, вражена звісткою, між 1879 і 1880 роками пише свою першу поезію — «Надія».

Влітку 1880 тітка Лариси Олександра Косач-Шимановська з двома синами переїздить до Луцька, мешкає в родині Косачів. Причиною переїзду став арешт і заслання до Сибіру її чоловіка Бориса Шимановського. «Тітка Саша» — перша Лесина вчителька музики, якій мисткиня була вдячна все життя.

6 (18) січня 1881 року під час святкування Водохреща десятилітня Лариса сильно застудилася, що призвело до туберкульозу кісток та суглобів.

1881 року мати повезла Ларису, Михайла, Ольгу до Києва для навчання під керівництвом приватних вчителів. Лариса й Михайло починають вчитися за програмою чоловічої гімназії, Лариса бере уроки гри на фортепіано в Ольги О'Коннор, дружини Миколи Лисенка.

На початку травня 1882 року Косачі переїздять у село Колодяжне, що стане їхнім постійним місцем проживання.

Наша сім'я жила в дуже близьких стосунках з селянами, всі ми, в тому числі й Леся, може, ще більше, ніж хто, мали між колодяжненцями не лише знайомих, а й приятелів, і товаришок, і товаришів, тому весь їх побут дуже скоро став нам відомим, а далі й рідним

А тим часом Лариса з Михайлом живуть у Києві, вчаться у приватних вчителів, зокрема вивчають грецьку і латину.

Влітку 1883 року у Лариси діагностували туберкульоз кісток, у жовтні професор Олександр Рінек прооперував їй ліву руку, видалив кістки, уражені патологічним процесом. У грудні Лариса повертається з Києва до Колодяжного, стан здоров'я поліпшується, з допомогою матері вивчає французьку і німецьку мови, що дає змогу пізнавати скарби письменства інших народів і культур.

29 травня (10 червня) 1882 року народилася сестра Оксана, 22 серпня (2 вересня) 1884 — брат Микола.

З 13 літ (1884) Лариса Косач активно пише вірші. Перші спроби стараннями матері опублікувано на сторінках галицьких українськомовних часописів «Зоря», «Дзвінок», ЛНВ («Конвалія», «Сафо», «Літо краснеє минуло» й ін.). Цього року з'явився псевдонім «Леся Українка».

Маючи також художній хист, деякий час брала уроки у Київській Рисувальній школі Олександра Мурашка, звідки залишилась одна картина олійними фарбами. Пізніше Ларисі довелося здобувати освіту самостійно, з материною допомогою.

Про рівень її освіти може свідчити факт, що у 19-літньому віці написала для своїх сестер підручник «Стародавня історія східних народів» (надрукований в Катеринославі, 1918).

Знала багато європейських мов, крім слов'янських (української, російської, польської, болгарської), також англійську, німецьку, французьку, італійську, давньогрецьку та латину, бралася за вивчення грузинської, шведської, іспанської. Тому багато перекладає, зокрема Гоголя, Тургенєва, Міцкевича, Марію Конопніцьку, Гейне, Гюґо, Свіфта, Шекспіра, Байрона, Жорж Санд, Аду Негрі, Гергарта Гауптмана, Метерлінка, Гомера.

Серед близького оточення Лесі Українки були визначні вчені та громадсько-політичні діячі, які вплинули на її формування: М. Драгоманов, В. Антонович, М. Старицький, М. Лисенко, М. Ковалевський.

9 (21) березня 1888 року народилася сестра Ізидора, яку Леся безмежно любила, називаючи лагідно Гусінькою чи жартівливо Донною Дорою, і яку неодноразово сумлінно доглядала під час хвороб, рятуючи їй життя.

Побувавши 1891 року в Галичині, а пізніше й на Буковині, Косач знайомиться з культурним бомондом Західної України: Іваном Франком, Михайлом Павликом, Ольгою Кобилянською, Василем Стефаником, Осипом Маковеєм, Наталією Кобринською. Основний зарис соціально-політичного світогляду Лариса Косач сформувала після річного (1894—1895) перебування у М. Драгоманова в Софії і його трагічної смерті. У 1896—1898 рр. Леся Українка стає співзасновницею першої на Наддніпрянщині української соціал-демократичної організації, групи «Українська соціал-демократія». 

Історію особистих стосунків Лариси Косач часто розпочинають із Сергія Мержинського, з яким познайомилася у Ялті 1897 року під час лікування сухот. Називаючи ці стосунки «дружбою», а не «коханням», Косач їде до Мінська попри заборону матері, щоб доглядати хворого, коли стан здоров'я «друга моїх ідей» став критичним. Тут 18 (31) січня 1901 року за одну ніч біля ліжка помираючого Мержинського з-під пера Лесі Українки вийшла поема «Одержима».

У листопаді 1898 року Косач знайомиться з 18-літнім першокурсником Климентом Квіткою в літературно-артистичному гуртку Київського університету, де читала своє оповідання «Над морем», пропонує йому записати від себе пісні, які захоплено збирає фольклорист. Згодом знайомство переростає в стосунки. Влітку 1901 року Кльоня (так назвали його Косачі) складає Ларисі компанію в подорожі Буковиною. У 1907 році вони одружились і прожили в шлюбі до смерті письменниці.

Особливими стали стосунки Лесі Українки та Ольги Кобилянської. Особисто письменниці познайомилися в 1899 і знайшли одна в одній духовну спорідненість, розуміння, підтримку і любов. Використовуючи в листуванні особливу ніжність («хтось», «хтосічок», «хтось біленький», «хтось чорненький») та активно обмінюючись ідеями і поглядами на становище жінки в Україні та Європі, мисткині засвідчили цим «процес радикального переосмислення свого я» на знак протесту проти патріархальної культури", що збагатило український літературний модерн феміністською перспективою

З юних літ постійно подорожуючи до Європи та великих міст царської Росії задля лікування, формувала особистий та письменницький світогляд. Косач відвідала майже всі найкращі європейські театри, слухала найславетніших музикантів, була в курсі світових музично-театральних новин. Ці вимушені потребою подорожі до Німеччини, Австро-Угорщини, Італії, Єгипту, кількаразові перебування на Полтавщині, Одещині, у Криму, на Кавказі збагачували та наснажували її душу і тіло.

З 20 лютого по 1 березня 1900 року мешкала в Тарту за адресою Каштанова вул., 65 (ест. Kastani tänav). 2001 року Україна встановила на цьому будинкові гранітний пам'ятний знак з портретом поетеси та написами естонською і українською.

У січні 1907 року Лесю Українку та її сестру Ольгу без жодної формальної причини арештували. Так вона потрапила до тієї самої камери, де сидів Борис Грінченко. Протримавши ніч, обох сестер відпустили.

На початку березня 1907 року Леся Українка переїхала з Колодяжного до Києва. А в кінці березня разом із Климентом Квіткою здійснила поїздку до Криму, зокрема, побувала у Севастополі, Алупці та Ялті.

Попри те, що Олена Пчілка була категорично проти стосунків дочки «з якимось жебраком», як презирливо називала Климента Квітку, 7 серпня 1907 р. вони офіційно оформили шлюб у церкві Вознесіння Господнього на Деміївці й оселилися на вулиці Велика Підвальна, 32, кв. 11 у Києві. 21 серпня разом вирушили до Криму, де Квітка одержав посаду в суді. Подружжя живе спочатку в Ялті (жовтень 1907 — кінець 1908), а 6 (19) грудня 1908 подружжя Квіток від'їздить з Ялти до Батумі, і на початку 1909 оселяється у Грузії (1909—1913), часто переїздить через службові призначення чоловіка: Телаві, Кутаїсі та ін.

З 29 листопада 1909 по 13 травня 1910, з 6 лютого по 25 квітня 1911 та з 17 листопада 1912 по 1 травня 1913 (за н.ст.) Леся Українка перебувала на лікуванні у Єгипті (Хельван)

У цей час Лариса Косач багато працює на літературній ниві. 5 травня 1907 написала драматичну поему «Айша та Мохаммед», 18 травня остаточно завершила поему «Кассандра», роботу над якою розпочала ще 1903. 12 травня надіслала до альманаху «З неволі» (Вологда) драматичну поему «На руїнах», видання для допомоги політичним засланцям. У вересні пише поезію «За горою блискавиці», продовжує роботу над творами «У пущі», «Руфін і Прісцілла».

З чоловіком працювала над зібранням фольклору: зокрема, на кошти подружжя організовано етнографічну експедицію Філарета Колесси, в ході якої зроблено одні з перших аудіозаписів кобзарів. У цей самий час інтенсивно опрацьовує власні драми.

На початку липня 1913 року здоров'я Косач різко погіршилося через хворобу, пов'язану з нирками. 4 липня на звістку про важкий стан Лариси до Грузії терміново приїжджають мати та Ізидора. Вони наполягають на переїзді з «малярійного» Кутаїсі до гірського Сурамі. Матері письменниця диктувала проєкти так і ненаписаної драми «На берегах Александрії». Символічне значення її творчості можна прочитати в молитві дітей до Геліоса над манускриптами.

Виснажена хворобою, Лариса Косач-Квітка померла 19 липня (1 серпня) 1913 року в Сурамі у 42-річному віці. Похована на Байковому кладовищі в Києві (надгробний пам'ятник — бронза, граніт; скульпторка Галина Петрашевич; встановлений 1939 року). Стосовно похорону Лесі Українки, Дмитро Дорошенко згадував, що «За добу до похорону стало відомо, що згідно з бажанням небіжчиці проводи труни відбудуться без участи духовенства. І справді, поперед жалібної процесії несено тільки чорний хрест. Але за труною йшло троє священиків: о. Павло Погоріло, о. Марко Грушевський і ще хтось третій». З іншого боку, дослідники вказують, що жодних розпоряджень щодо власного похорону Лариса Косач не робила .Могила Лесі Українки є національною пам'яткою.