Nasceu em 1927 na cidade de Nova Friburgo, Rio de Janeiro.
Escultora, gravadora e cineasta.
Estuda com Fayga Ostrower (1920 – 2001), no Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro (MAM/RJ).
Aproxima-se do concretismo e, em 1957, depois de integrar-se ao Grupo Frente, é uma das signatárias do Manifesto Neoconcreto.
Dedica-se à xilogravura e realiza, entre 1955 e 1959, Tecelares, série de obras abstrato-geométricas, nas quais usa formas muito simplificadas e explora a textura e os veios característicos da madeira, utilizados como valores gravados preexistentes.
No ano seguinte, concebe com o poeta Reynaldo Jardim o Ballet Neoconcreto I, apresentado no Teatro Copacabana, , no qual o espaço cênico é preenchido por figuras em forma de cilindro e paralelepípedo, com bailarinos em seu interior, que se deslocam em um palco negro.
No mesmo ano, realiza o Livro da Criação, composto por 118 unidades de várias formas e cores, que devem ser manuseadas pelo leitor.
O título alude à criação do mundo e à postura criativa do participante.
Nesse período, acentua-se a participação do público em seu trabalho.
Dois anos mais tarde, participa da Konkrete Kunst [Exposição Internacional de Arte Concreta], em Zurique.
A partir dos anos 1960, trabalha com roteiro, montagem e direção cinematográficos e faz a programação visual de filmes do cinema novo.
Ainda nos anos 1960, produz esculturas em madeira e realiza o Livro-Poema, composto de xilogravuras e poemas concretos.
Em 1971, realiza o curta-metragem O Guarda-Chuva Vermelho, sobre Oswaldo Goeldi (1895 – 1961).
Em Ovo (1967), cubos de madeira são envolvidos em papel ou plástico colorido, muito fino, que deve ser rompido pelas pessoas, para que tenham a sensação de nascimento.
Já em Divisor (1968), uma multidão preenche um pano de 30 por 30 metros, colocando a cabeça nas várias aberturas existentes.
Em Caixas de Baratas (1967), a artista agrupa em uma caixa de acrílico translúcido, com um espelho ao fundo, uma série de baratas, como se estivessem organizadas em uma coleção científica. A primeira sensação que o trabalho provoca é de aversão, pois o espectador se vê refletido junto àqueles insetos.
Já a Caixa Brasil (1968) contém a palavra “Brasil”, escrita em letras prateadas no fundo da tampa e em seu interior estão colocados fios de cabelos das três raças: o índio, o branco e o negro.
Em 1976, realiza exposições na Galeria de Arte Global e no MAM/RJ, denominadas Eat Me: a gula ou a luxúria?, nas quais trabalha com a imagem da mulher como objeto de consumo.
Agrupa, em vitrines e saquinhos de papel, diversos objetos como calendários de mulher nua, cabelos, loções afrodisíacas, batons, maçãs, seios postiços e textos feministas (como se fosse uma contradição a este universo).
Os saquinhos eram vendidos por preços populares, como uma forma de contestação ao mercado de arte.
Em 1979, no trabalho Ovos de Vento ou Ar de Pulmões – Windbow, cria com sacos de plástico e bolas de borrachas uma espécie de trincheira, com efeitos de luz, cor e transparência.
Para a artista, a obra, constituída por materiais frágeis, era forte enquanto ideia, como homenagem aos sandinistas.
Em 1980 vai para Nova York com bolsa de estudo da Fundação Guggenheim.
Sua obra é pautada pela liberdade com que experimenta e manipula as diversas linguagens e formatos e por incorporar o espectador como agente.
Dessa forma, suas experimentações seguem paralelas às de Hélio Oiticia e Lygia Clark.
Após a morte de Hélio Oiticica, organiza, com o artista gráfico Luciano Figueiredo e o poeta Waly Salomão , o Projeto Hélio Oiticica, destinado a preservar e divulgar a obra do artista.
Em 1990, com bolsa da Fundação Vitae, realiza o projeto Teias, no qual combina luz e movimento.
Propõe, em 1999, releituras sobre o Manto Tupinambá: transforma-o em uma bola antropófaga de plumas, da qual saem restos humanos e, em montagem fotográfica, coloca pairando sobre a cidade do Rio de Janeiro uma gigantesca nuvem de fumaça vermelha, como se os tupinambás reivindicassem seus direitos à terra.
Em 2002, realiza a instalação Carandiru, em uma referência ao evento ocorrido em 1991. Cria uma cachoeira vermelha, cuja base, para onde o líquido escorre, tem a forma do Manto Tupinambá.
Associa, desta forma, a imagem dos presos à do povo indígena dizimado.
Em 2004, é fundada a Associação Cultural Projeto Lygia Pape, idealizada pela própria artista e dirigida por sua filha Paula Pape.
Para o crítico inglês Guy Brett , “a semente da criatividade desabrocha nos trabalhos da artista com sensibilidade e humor. Eles não foram criados para serem consumidos apressadamente, sem reflexão: o modo como são vivenciados pelo espectador é que constitui a obra. A artista não se prende aos mesmos suportes ou procedimentos, seu trabalho é sempre inovador e enfrenta inúmeras questões.”
Portadora de mielodisplasia, uma anomalia que afeta o funcionamento da medula óssea, a pintora fora internada no hospital São Lucas na capital carioca onde, após uma semana, veio a falecer em decorrência de infecção generalizada e falência de múltiplos órgãos no final da tarde de 3 de maio de 2004.
Lygia deixou viúvo o esposo Gunther Pape, com quem teve duas filhas – Paula e Maria Cristina Pape.