Появилась на свет, предположительно, 19 января 1878 года в Царском селе; в некоторых источниках как место рождения указывается Кавказ. Сведений о ее семье мало; отцом Чарской был военный инженер, полковник (на 1913 год генерал-лейтенант, СПБ адрес-календарь) Алексей Александрович Воронов, мать, о которой практически ничего не известно, скончалась в родах (если верить автобиографической повести Чарской «За что?», воспитывалась она в основном сестрами покойной матери).
Позднее отец женился повторно; в некоторых своих произведениях писательница упоминает о том, что у нее были сводные братья и сестры.
Семь лет (1886—1893) Лидия провела в Павловском женском институте в Петербурге; впечатления институтской жизни стали материалом для её будущих книг. Уже в десять лет она сочиняла стихи, а с 15-летнего возраста вела дневник, записи в котором частично сохранились.
В 18 лет, с отличием окончив институт, она обвенчалась с офицером Б. Чуриловым, но брак был недолгим: вскоре он уехал в Сибирь на место службы, покинув жену с новорожденным сыном.
Лидия Алексеевна поступила на Драматические курсы при Императорском театральном училище в Петербурге; в 1898 г., после окончания учебы, она поступила в Петербургский Александринский Императорский театр, в котором прослужила до 1924 г. В основном она исполняла незначительные, эпизодические роли; платили за них не слишком много, и молодой актрисе, самостоятельно воспитывавшей сына Юрия, денег на жизнь катастрофически не хватало. Собственно, стеснение в средствах и подтолкнуло Лидию Алексеевну к писательскому делу: в 1901 г. она пишет повесть «Записки маленькой гимназистки», основанную на ее школьных дневниках. Книга была опубликована в журнале для детей «Задушевное слово» под сценическим псевдонимом начинающей писательницы — Л. Чарская (от «чары», «очарование»).
«Записки маленькой гимназистки» принесли Чарской необычайный успех: она стала поистине «властительницей дум» российских детей, особенно — школьниц. Так, в 1911 году комиссия при Московском обществе распространения знаний докладывала на съезде по библиотечному делу, что, согласно проведенным опросам, дети среднего возраста читают в основном Гоголя (34 %), Пушкина (23 %), Чарскую (21 %), Твена (18 %), Тургенева (12 %).
Журнал «Русская школа» в девятом номере за тот же 1911 год сообщал: «В восьми женских гимназиях (I, II и IV классы) в сочинении, заданном учительницей на тему „Любимая книга“, девочки почти единогласно указали произведения Чарской. В анкете, сделанной в одной детской библиотеке, на вопрос, чем не нравится библиотека, было получено в ответ: „Нет книг Чарской“». По словам Ф. Сологуба, «…популярность Крылова в России и Андерсена в Дании не достигла такой напряженности и пылкости…» Повести Лидии Алексеевны переводились на иностранные языки. Была учреждена стипендия для гимназистов имени Л. Чарской.
Однако, несмотря на невероятную популярность книг Чарской среди детей и юношества, многие относились к творчеству писательницы скептически: её критиковали за однообразие сюжетов, языковые штампы, чрезмерную сентиментальность. В самом деле, многие персонажи Чарской обрисованы схематично, одни и те же ситуации кочуют из книги в книгу:
В газете «Речь» К. Чуковским была опубликована язвительная статья о творчестве писательницы, где он иронизировал и над «безграмотным» языком ее книг, и над примитивными сюжетами, и над излишне экзальтированными персонажами, которые часто падают в обморок, ужасаются каким-то событиям, падают перед кем-нибудь на колени, целуют кому-нибудь руки, и т. д. и т. п.:
Л. Борисов в книге «Родители, наставники, поэты…» цитирует слова М. Ф. Андреевой, жены Горького:
Там же приведена реплика известного театрального критика Кугеля:
Чуковский, подводя итог, назвал ее «гением пошлости».
После Октябрьской революции Чарскую практически перестали печатать. Дворянское происхождение, «буржуазно-мещанские взгляды» — всё говорило не в пользу писательницы. В 1918-м закрылся журнал «Задушевное слово», и последняя повесть Лидии Чарской, «Мотылёк», так и осталась неоконченной; позднее она с огромным трудом опубликовала 4 маленькие книжки для детей под псевдонимом «Н. Иванова». Возможно что это не совсем псевдоним. "Иванова" её фамилия по третьему мужу, "Н" - возможно сокращение от Нина - имени её любимой героини". Повести Чарской изымались из библиотек как «не соответствующие идейным и педагогическим требованиям», учителя не рекомендовали (а то и запрещали) школьникам читать её книги.
В 1924 году она ушла из театра, жила на актёрскую пенсию, выхлопотанную, как ни странно, беспощадным к творчеству писательницы Чуковским.
Дети по-прежнему читали её книги, несмотря на то, что достать их было совсем не просто: очевидцы вспоминали, что соседские ребята приносили Лидии Алексеевне продукты и даже деньги, та взамен давала им почитать свои рукописи.
Судьба сына писательницы, Юрия, неизвестна. Считается, что он погиб во время Гражданской войны, однако по некоторым данным он остался жив, в тридцатые годы служил на Дальнем Востоке.
Умерла Лидия Чарская в 1937 году в Ленинграде и была похоронена на Смоленском кладбище.
Всего за 20 лет творчества из под пера писательницы вышли около 80 произведений.
Всего за свою жизнь Чарская написала более 80-ти книг. Однако наиболее известными из них стали:
Бо?льшая часть произведений Чарской посвящена школьной жизни (в основном ее книги — о воспитанницах закрытых школ-пансионов), любви, девичьей дружбе («Записки институтки», «Белые пелеринки»). Также одна из излюбленных тем писательницы — приключения потерянных, осиротевших или похищенных детей («Лесовичка», «Сибирочка»). Ею было написано множество книг и рассказов по истории России («Смелая жизнь», «Газават», «Так велела царица»).
После революции повести и рассказы Чарской практически не печатались.
В 1991 г. издательством «Детская литература» была переиздана «Сибирочка», а в 1994-м появился в продаже сборник «Волшебная сказка» (изд. «Пресса»), в который вошли повести «Княжна Джаваха», «Лесовичка» и «Волшебная сказка». Сейчас книги Чарской активно переиздаются, многие повести включаются в серии типа «Детская библиотека» (изд. «ЭКСМО»), «Школьная библиотека» и прочие.
Также в последние несколько лет православное издательство «Русская миссия» издает «Полное собрание сочинений Л. Чарской», однако названия многих книг изменены (так, «Лесовичка» превратилась в «Тайну старого леса», «Люда Влассовская» стала «Выпускницей», «Записки институтки» изданы под названием «Павловских затворниц»).
Серия книг, посвященных Нине Джаваха, ярко иллюстрирует историю Грузии XIX века: природные условия, взаимоотношения между разными слоями населения и любовь грузин к своей родине.