Suellyn Lyon, Sue Lyon (kızlık soyadı Karr) ve James Lyon'dan doğan beş kardeşin en küçüğü olarak Davenport, Iowa'da dünyaya geldi. Sue Karr Lyon, Suellyn henüz 10 aylıkken dul kaldığında 42 yaşındaydı. Annesi çocuklarına bakmak için bir hastanede çalışıyordu ve para sıkıntısı çekiyordu. Aile daha sonra Suellyn'in bir model olarak finansal olarak yardımcı olabileceği umuduyla Los Angeles'a taşındı.JC Penney için modellik ve ağartılmış sarı saçlarının yer aldığı bir reklam filmi için usulüne uygun olarak iş buldu. Dennis the Menace (1959) ve Letter to Loretta (1953) filmlerinde küçük roller aldı. Yönetmen Stanley Kubrick Sue'yu dizide gördü ve ortağına Lolita (1962) rolü için onu görmelerini önerdi. Glenn Shaw ajansıyla anlaştı ve bir menajer olan Pat Holmes onu seçmeler için Kubrick'e götürdü ve Lolita rolünü kazandı.1964'te Sue, Hampton Fancher III ile evlendi ancak bu evlilik, ardından gelen dört evlilik gibi boşanmayla sonuçlanacaktı. O sırada 7 Kadın (1965), Üç Kağıtçı (1967) ve Miami'de Cinayet (1967) gibi filmlerde rol alıyordu. İkinci eşi, Afro-Amerikan bir fotoğrafçı ve futbol koçu olan Roland Harrison'dı. Evlilikleri üzerine çıkan tartışmalar nedeniyle Avrupa'ya taşınmaya karar verdiler. Evel Knievel (1971), Tarot (1973) ve Kötülük yolları (1973) gibi filmlerde oynamaya devam etti, ancak kısmen tartışmalar ve diğer sorunlar nedeniyle Harrison'dan boşandı.Sue, Gary "Cotton" Adamson ile cinayet ve soygun suçlarından hapis yattığı Colorado Eyalet Hapishanesi'nde tanıştı. Kokteyl garsonu olarak çalışıyordu ve Denver yakınlarında bir otelde yaşıyordu. Adamson ile 1973 yılında evlendi ve hapishane reformu ve evlilik hakları için çalışmaya başladı. Ne yazık ki bu da kısa ömürlü bir evlilik oldu ve kocası bir soygun daha gerçekleştirdikten sonra ondan boşandı. Bunu Smash-Up on Interstate 5 (1976), The Astral Factor (1978), Towing (1978), Crash! (1976), Don't Push, I'll Charge When I'm Ready (1971) ve son filmi Canavarın İntikamı (1980). 1983 yılında Edward Weathers ile evlenen Sue'nun evliliği bir yıl sonra sona erdi. Bir radyo mühendisi olan Richard Rudman ile evlendi, ancak bu evlilik de kendisinden önceki dört evlilik gibi boşanmayla sonuçlandı.Sue Lyon 2019 yılında 73 yaşında öldü. Tek çocuğu olan kızı Nona Harrison (Roland Harrison ile olan evliliğinden) hayatta kaldı.