Люси Лью родилась 2 декабря 1968 года в Куинсе на острове Лонг-Айленд. Учась в средней школе, девочка взяла себе второе имя «Алексис». Она росла вместе с братом Джоном и сестрой Дженни и была самой младшей в семье. Их отец Том работал инженером-строителем, а мать Сесилия – биохимиком. Оба приехали из Тайваня. Долгое время родителям приходилось дополнительно подрабатывать, чтобы прокормить семью и обеспечить детям достойное образование. Благодаря их заботам Люси научилась говорить по-китайски, хотя ее основным языком оставался английский. Она прошла обучение в Joseph Pulitzer Middle School и окончила среднюю школу Stuyvesant High School. После выпуска девушка поступила в Нью-Йоркский университет, но довольно быстро перевелась в Мичиганский, где стала членом женского клуба Омега Кай. Некоторое время параллельно с учебой она работала официанткой. Люси окончила университет со степенью бакалавра в области азиатских языков и культуры.
Ее дебютной работой в кинематографе стала китайская криминальная драма Вэя Кеунга Лау «Ритм судьбы» (1992). Через год Люси пригласил никому не известный на тот момент, начинающий режиссер Даррен Аранофски в его короткометражную драму «Протозоа». Спустя пару лет Лью снялась в криминальной ленте Эша Бэрона-Коэна «Легавая». В 1996 году на экраны вышла спортивная комедия Кэмерона Кроу «Джерри Магуайер» с Томом Крузом в главной роли, где Люси предстала в эпизоде бывшей подружкой героя. С этого момента актриса начала получать приглашения в более масштабные проекты. Так, вместе с Тимом Ротом и Тупаком Шакуром она снялась в комедийном боевике Вонди Кертиса-Холла «В тупике», а затем – вместе с Харви Кейтелем и Тимоти Хаттоном в триллере Джона Ирвина «Зона преступности». Первой заметной работой Люси стала роль в криминальном фильме Брайана Хелгеленда «Расплата». Ее партнером на съемочной площадке оказался Мел Гибсон. В 1999 году актриса появилась в детективе Клинта Иствуда «Настоящее преступление», в псевдо-документальной ленте Джеффа Абугова «Брачные игры земных обитателей» и в спортивной драме Рона Шелтона «Бей в кость» с Вуди Харрельсоном и Антонио Бандерасом в главных ролях. Позже Лью предстала в образе принцессы Пей Пей в приключенческой комедии Тома Дея «Шанхайский полдень», где играла вместе с Джеки Чаном и Оуэном Уилсоном. Но истинный звездный час актрисы состоялся в 2000 году, когда ее утвердили на роль Алекс Мандей – одной из девушек, работающих в агентстве расследований, в приключенческом боевике МакДжи «Ангелы Чарли».