Né le 25 juillet 1966 dans la ville québécoise de Portneuf, d'un père dessinateur et d'une mère au foyer, Lynda Lemay montre rapidement des dispositions littéraires, en écrivant dès son enfance des textes de chanson. Envisageant d'abord la profession d'architecte, la jeune fille s'oriente vers des études littéraires, qui lui semblent le meilleur exutoire à sa passion de l'écriture. A dix-huit ans, elle remporte le concours Québec En Chansons, qui la conforte dans sa vocation musicale. Elle est engagée comme chanteuse dans des cafés-concerts, où elle s'accompagne à la guitare et ne tarde pas à se faire remarquer, remportant en 1989 le prix auteur-compositeur-interprète au Festival international de la chanson de Granby.
Elle sort en 1990 son premier album, Nos Rêves, et acquiert une notoriété au Québec. En 1995, elle se produit pour la première fois en France à l'occasion du festival des Francofolies de La Rochelle, où elle se voit décerner le prix du Sentier des Halles, salle parisienne qui lui permet de se produire dans la capitale française en mai de l'année suivante. L'année 1996 est d'ailleurs celle de la percée en France de Lynda Lemay, qui multiplie les apparitions dans les festivals : lauréate du prix spécial et du public au Tremplin de la Chanson des Hauts-de-Seine, elle est également présente au festival de jazz de Montreux 1996, où elle interprète des chansons de Charles Trenet, dans le cadre d'un hommage au « Fou Chantant ». Elle y fait la connaissance de nombreux artistes français, notamment de Charles Aznavour, qui, conquis par ses qualités d'interprète, entreprend de soutenir sa carrière dans l'Hexagone et fait signer un contrat avec les éditions Raoul Breton, qu'il dirige.
En 1997, Lynda enregistre en France un album homonyme (Lynda Lemay, donc), qui remporte un succès des deux côtés de l'Atlantique. Lynda Lemay séduit par son style à l'émotion parfois exacerbée (typiquement québécois, diraient certain), néanmoins soutenu par un style très particulier de chansons narratives, où elle interprète des personnages ou traite de sujets de sociétés, dans un registre tantôt comique, tantôt dramatique. Naviguant entre la France et le Québec, très productive, Lynda Lemay s'impose de plus en plus auprès du public au fil des années, sans bénéficier d'une couverture exceptionnelle de la part des radios et des télévisions françaises. Son album live est Disque d'or au Québec et en France.
L'album Du Coq à l'Âme, nouveau succès commercial, lui vaut au Canada francophone le prix Félix, dans la catégorie récompensant les artistes québécois s'étant distingués à l'étranger. L'album Les Lettres Rouges domine le hit-parade français durant plusieurs semaines et lui vaut d'être primée en 2003 aux Victoires de la musique, dans la catégorie « Artiste féminine de l'année ». Divorcée de l'acteur québécois Patrick Huard, Lynda Lemay attire en outre l'attention de la presse people française en étant durant un temps la compagne de l'humoriste Laurent Gerra.
Très présente sur les scènes françaises et québécoises, la chanteuse prend un peu de champ en 2004 pour composer le spectacle musical Un Éternel hiver, « opéra folk » dont la troupe, à partir du début d'année 2005, tourne en France puis au Québec durant un an et demi. Très active, Lynda Lemay retrouve parallèlement le chemin des studios pour sortir cette même année un nouvel album, Un Paradis Quelque Part.
Sorti en fin d'année suivante, Ma Signature remporte également un grand succès, s'écoulant à plus de 200 000 exemplaires en France. Il lui donne l'occasion d'une nouvelle tournée, incluant un nouveau passage à l'Olympia, où elle se produit à guichets fermés. Lynda Lemay y retrouve son style de chanson sobre et intimiste, accompagnée simplement de son complice guitariste Yves Savard. Après des mois passés sur la route mais loin de toute routine, où elle a pu tester ses nouvelles chansons, Lynda Lemay revient avec Blessée, douzième recueil de vingt-deux titres comprenant treize nouvelles chansons.
En 2013, l'album Feutres et Pastels , riche de dix-sept nouvelles chansons (vingt-trois pistes pour l'édition limitée) s'avère aussi riche musicalement que dans les thèmes abordés, alliant souvenirs personnels et questions existentielles. Y Figure notamment le premier titre extrait, « Je tourne, je tourne ». Trois ans plus tard lui succède sur un ton doux-amer Décibels et des Silences, dont la tournée qui suit la voit arpenter le 2 octobre 2016 la scène parisienne de l'Olympia pour la soixantième fois, ce qui constitue un record pour la salle, tous artistes confondus.
