Lucía Jiménez ha cursado estudios de baile contemporáneo, interpretación y canto, que se suman a su ya destacada trayectoria como actriz. Debutó en el cine con la aclamada La buena vida, del director David Trueba, al lado del entrañable Luis Cuenca y el joven actor Fernando Ramallo, y ese papel le otorgó una Nominación a los Premios Goya como Mejor Actriz Revelación.
Posteriormente vendrían otros trabajos que la han ido consolidando como actriz. Participó en las películas Una pareja perfecta, del director Francesc Betriu, junto a Antonio Resines y José Sazatornil, con guión de Rafael Azcona a partir de una historia de Miguel Delibes; y en No se lo digas a nadie, a las ordenes del realizador peruano Francisco Lombardi que volvería a dirigir a Lucía en Tinta Roja.
En 1999 se pone a las órdenes del director Mariano Barroso en Kasbah, compartiendo reparto con Ernesto Alterio y Natalia Verbeke. Ese mismo año rueda El arte de morir, al lado de Gustavo Salmerón, Fele Martínez y María Esteve.
Moncho Armendáriz la dirigió en Silencio Roto, una de sus interpretaciones más aclamadas. Entre su filmografía más reciente destacan Ilegal, de José Antonio Villar; Ojos de Cristal de Eros Puglielli; y la esperadísima Los dos lados de la cama, segunda parte de la exitosa El otro lado de la cama del director Emilio Martínez Lázaro.
Precisamente por la versión teatral de El otro lado de la cama, Lucía ha recibido un importante reconocimiento, consiguiendo una nominación al Fotogramas de Plata a la mejor actriz de teatro.
Entre sus próximos proyectos de cine, rodará en Chile el largometraje Flores para Lulú, dirigida por Rodrigo Ortúzar con quien la actriz ya trabajó recientemente en la comedia Mujeres infieles.
También en el teatro, ha participado en otros espectáculos como Las mariposas son libres y Qué te importa que te ame, éste último en la Compañía Animalario a las órdenes de Andrés Lima y Alberto San Juan.
En el ámbito de la televisión, ha participado en series como Al salir de clase, Jugar a Matar y El cruce.