Лиза Холоденко выросла в долине Сан-Фернандо, пригороде Лос-Анджелеса, в еврейской семье[1] с корнями на Украине.[2] Училась в San Francisco State University. Работала помощником редактора в фильмах Boyz 'N the Hood (1991) и Used People (1992). Поступила в киношколу Колумбийского университета, где училась у Милоша Формана. Во время учёбы сняла два короткометражных фильма Souvenir (1994) и Dinner Party (1996). В 1998 году сняла свой первый полнометражный фильм «Высокое искусство», который был высоко оценен критикой. Была режиссёром популярных телесериалов: «Убойный отдел»; «Клиент всегда мёртв» и «Секс в другом городе».
В 2010 на экраны вышел фильм «Детки в порядке», в котором она выступила как режиссёр и со-сценарист. Фильм получил «Золотой глобус» в номинации «Лучший фильм — комедия или мюзикл» и был номинирован на «Оскар» в категории «Лучший фильм»
Холоденко — открытая лесбиянка, совершила камин-аут в 11 классе.[3] Состоит в отношениях с гитаристкой Wendy Melvoin.[4][5] У пары есть сын, Калдер, которого Холоденко родила от анонимного донора спермы.[6]