Après une formation en danse, Léa Lopez intègre le Studio d’Asnières, puis la Classe libre comédie musicale du Cours Florent. Au théâtre, elle joue et chante sous les directions de Michel Lopez et Caroline Archambault dans Les Clés de l’Alhambra, de Pierre Huntziger dans L’enfant qui criait au loup et de Léna Bréban dans Comme il vous plaira de Shakespeare, spectacle qui remporte quatre Molières en 2022. Engagée comme artiste auxiliaire la même année, Léa Lopez rejoint la troupe de la Comédie-Française en tant que pensionnaire en 2023. Elle interprète son premier rôle en tournée dans 7 minutes de Stefano Massini par Maëlle Poésy. Johanna Boyé la choisit pour jouer Gerda dans La Reine des neiges, l’histoire oubliée d’après Andersen, Géraldine Martineau pour Hilde dans La Dame de la mer d’Ibsen, Lisaboa Houbrechts la dirige dans Médée d’après Euripide et elle reprend le rôle d’Angélique dans la mise en scène de Claude Stratz du Malade imaginaire de Molière. Pour la metteuse en scène Sandrine Nicolas, elle joue dans Je reviens de loin de l’autrice contemporaine Claudine Galea et pour Stéphane Varupenne dans la pièce de Nicolaï Erdman, Le Suicidé. Léa Lopez déploie ses compétences de chanteuse et danseuse dans la reprise de Mais quelle Comédie !, revue musicale orchestrée par Serge Bagdassarian et Marina Hands et dans la création d’Art majeur par Guillaume Barbot. En 2025, elle interprète Rosina dans L'école de danse de Carlo Goldoni mise en scène Clément Hervieu-Léger, et en 2026, elle joue Bee dans Bestioles de Lachlan Philpott mises en scène par Séphora Pondi. 

Léa Lopez tourne notamment pour la télévision dans les séries Nina et Clem et au cinéma dans La Dream Team de Thomas Sorriaux, Benedetta de Paul Verhoeven, Carpe diem d’Erwan Marinopoulos et Toni en famille de Nathan Ambrosioni.