Lie wuchs als Sohn eines Beamten Tromsoe auf und studierte von 1851 bis 1858 Jura in Kristiania . Nach erfolgreichem Studium praktizierte Lie zwischen 1859 und 1869 als Rechtsanwalt in Kongsvinger. Ab 1871 lebte und reiste Lie bis 1874 durch Italien . Bis 1906 war Lies Aufenthalt meistens Deutschland; immer unterbrochen durch mehrmonatige Aufenthalte in Paris .
Erste Anerkennung fand Lie durch seine Natur- und Menschenschilderungen aus Nordnorwegen. Zum Schreiben und gefördert wurde er durch seinen Freund Björnson. Spätere Werke die durch ausgeprägte impressionistische Erzähltechnik und mystische Tendenzen gekennzeichnet sind soziale Konflikte ins Dämonische. In seinen Märchen ist auch der Einfluss der Neuromantik