Lúcia nasceu no lugar de Aljustrel, próximo de Fátima, filha de António dos Santos e de sua mulher (casados em Fátima, Ourém, a 19 de Novembro de 1890) Maria Rosa (6 de Julho de 1869) e irmã mais nova de sete: Maria dos Anjos, Teresa de Jesus Rosa dos Santos, Manuel Rosa dos Santos, Glória de Jesus Rosa dos Santos, Carolina de Jesus Rosa dos Santos e Maria Rosa.
Tinha dez anos e era completamente analfabeta quando alegadamente viu, pela primeira vez, Nossa Senhora na Cova da Iria, juntamente com os primos Jacinta e Francisco Marto. Lúcia foi a única dos três primos que falava com a Virgem Nossa Senhora, sua prima Jacinta ouvia mas não falava e Francisco nem sequer ouvia as palavras de Nossa Senhora, e como tal era a portadora do Segredo de Fátima. Nos primeiros tempos, a hierarquia católica revelou-se céptica sobre as afirmações dos Três Pastorinhos e foi só a 13 de Outubro de 1930 que o bispo de Leiria tornou público, oficialmente, que as aparições eram dignas de crédito. A partir daí, o Santuário de Fátima ganhou uma expressão internacional, enquanto a irmã Lúcia viveu cada vez mais isolada.
Em 17 de Junho de 1921, o Bispo de Leiria, Dom José Alves Correia da Silva, proporcionou a sua entrada no colégio das irmãs doroteias em Vilar, Porto, alegadamente para a proteger dos peregrinos e curiosos que acorriam cada vez mais à Cova da Iria e pretendiam falar com ela. Professou como doroteia em 1928, em Tui, Espanha, onde viveu alguns anos.
Em 1946 regressou a Portugal e, dois anos depois, entrou para a clausura do Carmelo de Santa Teresa em Coimbra, onde professou como carmelita a 31 de Maio de 1949. Foi neste convento que escreveu dois volumes com as suas Memórias e os Apelos da Mensagem de Fátima. Em 1991, quando o Papa João Paulo II visitou Fátima, convidou a irmã Lúcia a deslocar-se ali e esteve reunido com ela doze minutos. Antes, já se tinha encontrado também em Fátima com o Papa Paulo VI.
Lúcia morreu no dia 13 de Fevereiro de 2005, aos 97 anos, no Convento Carmelita de Santa Teresa em Coimbra. O Papa João Paulo II, nesta ocasião, rezou por Irmã Lúcia e enviou o Cardeal Tarcisio Bertone para o representar no funeral. Em 19 de Fevereiro de 2006 o seu corpo foi trasladado de Coimbra para o Santuário de Fátima onde foi sepultada junto dos seus primos.
ORAÇÃO
SANTÍSSIMA VIRGEM MARIA, por intercessão da Irmã Maria Lúcia de Jesus e do Coração Imaculado, coloco-me diante da Senhora, suplicando fervorosamente que consiga de DEUS, a graça da Beatificação de Sua tão querida e fiel pastora de Fátima, Irmã Lúcia. E por meio dela, imploro a Sua imensa bondade e Maternal carinho, para que acolha as minhas orações, que humildemente envio ao Seu IMACULADO E SAGRADO CORAÇÃO, suplicando-Lhe o precioso auxílio, de alcançar de NOSSO SENHOR a graça que necessito (... dizer a graça solicitada...). Tenho confiança de que vou recebê-la, se esta for a Vontade Suprema de nosso DEUS e CRIADOR. E por isso, diante DELE, prostrado (a) de joelhos respeitosamente tudo aceito, com fiel e total resignação. Amém.
Rezar esta Oração durante nove (9) dias seguidos, acrescentando:
1 PAI NOSSO + 1 AVE MARIA + 1 GLÓRIA.