Lucie Bernardoni est née le 4 février 1987 à Nice. Issue d’une famille d’origine italienne, Lucie a une soeur aînée, Magalie. Petite, elle est bercée par la musique car son père joue dans un groupe de rock amateur. Dès l’âge de 8 ans elle commence à chanter. A 10 ans, elle chante pour la première fois à radio, sur RMC, à la suite d’un jeu organisé par la station. Encouragée par ses parents, elle participe à des concours de chant dans sa région natale.
Encore lycéenne, Lucie Bernardoni décroche son premier contrat pour la chaîne Disney Channel et fait du doublage vocal à partir de 2001. La même année elle participe à l’émission Graines de star sur M6. En 2003, elle publie son premier single avec la maison de disques Atoll Music; Je suis mes pas. Ses débuts sont confidentiels, mais en 2004, elle opère un tournant dans sa carrière. Cette année-là, sa prestation lors du télécrochet de TF1, Star Academy, lui permet d’atteindre la finale et de se faire remarquer par le grand public. Elle s’incline face à Grégory Lemarchal, mais sa carrière est lancée.
En 2011, elle publie son premier album baptisé Mélancosmiaque, et participe la même année à la comédie musicale Hair dans laquelle elle interprète Sheila. En 2012, elle ajoute une corde à son arc et devient chroniqueuse dans l’émission Star Ac 9, le mag. En 2014, elle reçoit un diplôme de professeur de chant en musiques actuelles du Studio des Variétés de Paris. Depuis, elle collabore à l’écriture de chansons avec différents artistes comme Lilian Renaud ou Slimane.
Le 10 juin 2022, Lucie Bernardoni évoque son syndrome d'Ehlers-Danlos, une maladie génétique musculaire et vasculaire qui la touche depuis plusieurs années, dans l'émission Chez Jordan. Elle fait son grand retour dans la Star Academy le 15 septembre 2022, cette fois-ci en tant que répétitrice des nouveaux élèves.
Côté vie privée, Lucie Bernardoni a une fille, Lily-Angelina, née en 2010 de son union avec le chanteur Pedro Alves. Le 23 octobre 2018, elle épouse Patrick Maktav, ancien candidat de Star Academy, sur l’île de Skye en Ecosse. Le 16 juillet 2023, elle révèle avoir vécu une histoire d'amour avec Grégory Lemarchal lors de la Star Academy. Lucie Bernardoni annonce début décembre 2023 son divorce avec Patrice Maktav.