Ihre Darstellung der Widerstandskämpferin Sophie Scholl in den Filmen "Die weiße Rose" von Michael Verhoeven und "Fünf letzte Tage" von Percy Adlon machten Lena Stolze 1982 schlagartig bekannt.
Geboren wurde Lena Stolze am 8. August 1956 in Ost-Berlin. Im August 1961 verließ sie gemeinsam mit ihrem Vater, dem Tenor Gerhard Stolze, und ihrer Mutter, der Schauspielerin Gabi Stolze, die DDR. Die Familie zog nach Wien, wo Lena Stolze 1974 die Matura-Prüfung ablegte. Im Anschluss begann sie in München Germanistik zu studieren, brach das Studium jedoch zugunsten einer Schauspielausbildung am Max-Reinhardt-Seminar in Wien ab. Auch diese Ausbildung schloss Lena Stolze nicht ab, sondern begann 1977 am Stadttheater Ulm zu arbeiten. 1978 ging sie nach Berlin und trat an der Freien Volksbühne und am Schillertheater auf. 1979 debütierte sie am Wiener Burgtheater in dem Musical "Der Zauberer von Oz". Weitere Stationen waren das Münchner Residenztheater, das Thalia Theater in Hamburg, das Schauspielhaus Frankfurt, das Renaissance Theater Berlin und das Deutsche Schauspielhaus Hamburg. 1984 trat sie zudem bei den Salzburger Festspielen auf. Parallel zu ihren Theaterengagements begann Lena Stolze vor der Kamera zu arbeiten. 1982 gab Lena Stolze als Sophie Scholl in Michael Verhoevens Drama "Die weiße Rose" ihr viel bejubeltes Kinodebüt. Nur wenig später spielte sie in Percy Adlons "Fünf letzte Tage" erneut erfolgreich die junge Widerstandskämpferin. 1984 holte sie Adlon für seinen Film "Die Schaukel", nach dem autobiographischen Roman der Dichterin Annette Kolb, wieder vor die Kamera. Michael Verhoeven gab ihr 1989 die Hauptrolle der Klosterschülerin Sonja Wegmus in seiner vielfach preisgekrönten Satire "Das schreckliche Mädchen", die sogar für einen Oscar nominiert wurde. Seitdem war Lena Stolze regelmäßig in Film- und Fernsehproduktionen zu sehen, darunter dem spannenden Polit-Thriller "Operation Schmetterling" (1996) und in dem bewegenden Familiendrama "Fremde Verwandte" (1999). Mit Margarethe von Trottas "Rosenstraße" (2003) und Robert Thalheims "Am Ende kommen Touristen" (2007) wirkte Lena Stolze erneut in Filmen mit, die sich mit dem Nazi-Terror und dessen Folgen beschäftigten. Außerdem übernahm sie als Polizeirätin Dr. Krüger eine feste Rolle in der 2004 gestarteten Krimi-Reihe "Der Elefant - Mord verjährt nie". Zuletzt war Lena Stolze als Novizin Jutta in Margarethe von Trottas Porträt "Vision - Aus dem Leben der Hildegard von Bingen" (2009), als Mutter der Messner-Brüder in Joseph Vilsmaiers Berg-Drama "Nanga Parbat" sowie als Justine Mahler-Rose in dem feinsinnigen Drama "Mahler auf der Couch" (beide 2010) von Percy und Felix Adlon zu sehen.
Lena Stolze wurde für ihre Leistungen als Darstellerin mehrfach ausgezeichnet. Unter anderem erhielt sie 1983 den Bundesfilmpreis für "Die weiße Rose" und "Fünf letzte Tage". 1994 wurde sie mit dem Bayerischen Filmpreis für "Die Schaukel" belohnt. 1990 konnte sie ihren zweiten Bundesfilmpreis und den Preis der deutschen Film- und Fernsehkritiker für "Das schreckliche Mädchen" feiern. Die Schauspielerin ist mit dem Dramaturgen Michael Eberth verheiratet. Sie ist Mutter von drei Kindern und lebt in Berlin.