Lois naît dans une famille d’ouvriers de Boston qui l’encourage à étudier : elle obtient avec succès ses diplômes d’art. Jones devient enseignante, puis s’installe à Washington pour commencer une carrière d’artiste. Sans cesse, il lui faudra braver les préjugés raciaux à l’égard des Noirs. En 1953, le dessinateur haïtien, Louis Vergniaud Pierre-Noël et Jones se marient. Un voyage à Paris la marque profondément à cause de l’absence de préjugés et la découverte d’œuvres africaines très à la mode. En 1970, le gouvernement américain l’envoie en Afrique comme ambassadrice culturelle.
En 40 ans de carrière, Jones met au point un style pictural très personnel qui marie avec virtuosité cultures occidentale et africaine ; elle s’inspire également de l’art haïtien aux couleurs vives et aux motifs « exotiques ». Son parcours d’ambassadrice la conduit dans onze pays africains, ce qui enrichit et transforme profondément ses œuvres à partir de 1971.
Lois Mailou Jones devient le symbole de la peinture afro-américaine grâce à sa notoriété internationale.