Lolita Chammah débute sur les écrans dès l’âge de quatre ans dans Une affaire de femmes de Claude Chabrol. Onze ans plus tard, elle décroche un des rôles principaux dans le film La Vie moderne de Laurence Ferreira Barbosa. Elle enchaîne les tournages de nombreux films, notamment sous la directionde Claire Denis, Mia Hansen-Løve, Marc Fitoussi, Benoît Jacquot et Julian Schnabel. En 2017, elle est à l’affiche de la coproduction luxembourgeoise Barrage de Laura Schroeder. Elle tourne actuellement L’Ombra di Caravaggio de Michele Placido.