Kosáryné, leánykori nevén Réz Eleonóra, Selmecbányán született 1892. december 7-én, Réz Géza főiskolai tanár legidősebb életben maradt gyermekeként. Szülővárosában járt gimnáziumba, ahol hamar feltűnt éles eszével, tudásszomjával és jó emlékezőtehetségével, csodagyerekszámba ment.

Már kislánykorában húgával szépirodalmi lapot szerkesztett, aminek Kongó volt a címe – a lap nevét arról a villatelepről kapta, ahol szüleivel akkoriban laktak –, hatvan példányban meg is jelentették, a bevételből pedig egy 1848-as honvédnőt segélyeztek. Családjában és környezetében sokoldalúan művelt emberekkel találkozott, és amint az első regényéből is kiderül, nagy hatással volt rá a régi bányaváros, a kisvárosi zárt társadalom légköre. Hamar megtanult több idegen nyelvet, ezeken folyamatosan olvasott is.

Nyisd ki az ajtót, állj a küszöbre, / Két kezed szorítsad ökölbe, / S nézz a viharba hallgatagon…

Felsőbb tanulmányait Budapesten, majd szülővárosában végezte, ahol néhány évvel később, 1914-ben maga is tanítani kezdett.  1912-ben férjhez ment Kosáry János zenetanárhoz. 1913-ban megszületett fia, Domokos, 1917-ben pedig lánya, Judit. 

Az első világháború után családjával együtt menekülnie kellett Selmecbányáról, mert nem voltak hajlandók az új hatalomra, az 1919-ben megalakult Csehszlovákiára felesküdni. Budapesten telepedett meg, ott élt egészen haláláig. 

Első versét ötévesen írta, és még tizennégy sem volt, mikor elküldött néhányat lírai munkáiból az Ország-Világhoz, Schöpflin Aladár szerkesztői üzenetében azonban megpróbálta eltántorítani őt az írástól:

Nagyságos asszonyom, maradjon a főzőkanálnál.

Az írónő azonban nem tette le a tollat. Első írásaival a tízes évek elején jelentkezett, attól kezdve rendszeresen publikált verseket és novellákat különböző lapokban. Négy évvel Schöpflin tanácsa után megnyerte a Világ című polgári-radikális lap tárcanovella-pályázatát, a háború alatt pedig Csép Leó álnéven írt János című verses regényével a Kisfaludy-Társaság egyik pályázatát is. 1918-ban megnyerte az Athenaeum regénypályázatának 15 000 koronás díját a Filoména című regényével, mely meleg szívvel, megértéssel mondja el egy kis parasztcseléd történetét. Számos regényt írt és nagyon sok elbeszélést a Nyugatba, Új Időkbe, több napilapba. Műveinek fő vonzereje a lágyság, finom, meleg érzékenység és a felvidéki, főleg a selmecbányai hangulatok kedves ábrázolása. Mint ifjúsági író is kedvelt volt.

Pályáját költőként kezdte, háborúellenes verseket publikált különböző felvidéki lapokban. Később az Új Idők munkatársaként dolgozott, majd a Magyar Lányok című lapot szerkesztette. Könyvei rendkívül népszerűek voltak. 1921 és 1944 között 38 ifjúsági regénye jelent meg – 1943-ban ő maga úgy nyilatkozott egy interjúban, hogy „vagy negyven [kötete jelent meg] az ifjúsági regényekkel együtt”  –, közülük néhány – elsősorban a Tibi-történetek – több kiadást is megért.

Németből, franciából, angolból fordított regényeket. Lefordította többek között Pearl Buck Az Édes anyaföld, illetve Margaret Mitchell Elfújta a szél című regényét. Művei 1989-től, valamint a Polisz-Kráter Kiadónál 2011-től új kiadásokban jelennek meg. Századik születésnapja alkalmából a Magyar Írószövetség Kosáryné Réz Lola sírjánál a Farkasréti temetőben koszorúzási ünnepséget tartott, 1992. december 7-én.

Fő művei a Filoména, Álom, Ulrik inas, Pityu, A pápaszem, A vén diák, Péter, Porszem a napsugárban, Koldusok, Egy hordó bor, Selmeci diákok, Lelkek és arcok, A föld ködében, Aranykapu,  Asszonybeszéd, Morzsáék, Perceg a szú, Vaskalitka, valamint a Por és hamu.

Kortársai nagy írókéval vetették össze tehetségét, elismerték és dicsérték munkásságát. Sőtér István szerint Kosáryné Gárdonyihoz áll legközelebb, „az ő sugallatára fordul a történelemhez, ugyanaz a hajlamuk a bensőséges, az érzelmek és a meghatottság iránt.” Néhol viszont „Kosáryné Réz Lola történeteinek bája, kedvessége elüt a Gárdonyi-művek hangulatától: nőiesebb, hajlékonyabb, hamarabb hajlamos egy rokonszenves elérzékenyülésre.”

Kerényi Károlyné így emlékezett meg róla Filoména című regénye kapcsán:

egy szerencsétlen, felvidéki cselédlány életének történetét írta meg, megelőzve Kosztolányit és Móriczot mind a témaválasztásban, mind a társadalomkritikában.

Szili Leontin Füst Milán bírálatát idézte nekrológjában: „Füst Milán 1922-ben írott kritikáját olvasom a Nyugat >>FigyelőEgyik gyönyörű motívum a másik után ragadtat el – írja, bár ellenvetései is vannak, ezeket azonban főként annak tulajdonítja, hogy oly bonyolult és nehéz témához nyúlt, amilyenhez csak nagyon kevesen mernének hozzányúlni. De eredeti nagy tehetsége kezdeti hibái ellenére is leköt, nemegyszer csodálatra indít. Gyengéd, meleg, kíméletes, olvasóját el akarja ringatni, fel akarja oldozni, és ezt nálam elérte, mert elfeledtetett minden egyebet – egy éjszakán át csak Ulrik inas sorsával tudtam foglalkozni.>hátsó polc pöttyös