Родилась 16 октября 1994 года в Нанторпе. Несмотря на юный возраст, Лили инсулинозависима и страдает от диабета первого типа – этот диагноз ей поставили еще в три года. До того, как пройти прослушивание на 'The X Factor', Амелия выложила кое-какие кавер-версии известных песен в своем исполнении на своей страничке на YouTube, включая “Someone like You”, которая с тех пор собрала более миллиона просмотров.
В начале 2011 года Лили прошла прослушивание на “The X Factor UK”. Лили успешно прошла через тренинги, и вдруг 9 октября, на 1-й неделе шоу, ее наставница Келли Роуленд удалила ее без всяких объяснений. Лили ушла, но продолжала выступать в клубах. Однако незадолго до 6-го живого шоу “The X Factor” стало известно, что участник Фрэнки Кокоцца был дисквалифицирован, и зрителям предложили путем голосования вернуть в шоу их любимого участника. Лили набрала 48,8% голосов и, вернувшись на шоу, спела “The Show Must Go On”. В конце концов, Амелия Лили дошла до финала вместе с другими участниками и заняла 3-е место – за нее отдали голоса 26,5 % зрителей.
Амелия подписала контракт на полмиллиона фунтов стерлингов и три альбома с Xenomania, дочерним лейблом Sony. В сентябре 2012 года вышел ее чрезвычайно успешный дебютный сингл “You Bring Me Joy”. Релиз дебютного альбома юной британской певицы запланирован на 6 мая 2013 года.