Алиса Лидделл была четвёртым ребёнком Генри Лидделла (6 февраля 1811 — 18 января 1898) — филолога-классика, декана одного из колледжей в Оксфорде и соавтора знаменитого греческого словаря «Лидделл-Скотт», — и его жены Лорины Ханны Лидделл (урождённой Рив) (3 марта 1826 — 25 июня 1910). Родители долго выбирали имя для малышки. Вариантов было два: Алиса или Марина. Но родители остановились на Алисе, посчитав это имя более подходящим.

У Алисы были два старших брата — Эдвард Гарри (6 сентября 1847 — 14 июня 1911) и Джеймс Артур Чарльз (28 декабря 1850 — 27 ноября 1853, умер от скарлатины), — и старшая сестра Лорина Шарлотта (11 мая 1849 — 29 октября 1930). После Алисы у Генри и Лорины родилось ещё шестеро детей: Эдит Мэри (1854 — 26 июня 1876), Рода Каролина Энн (1859 — 19 мая 1949), Альберт Эдвард Артур (1863 — 28 мая 1863), Вайолет Констанция (10 марта 1864 — 9 декабря 1927), Фрэдерик Фрэнсис (7 июня 1865 — 19 марта 1950) и Лайонел Чарльз (22 мая 1868 — 21 марта 1942). Алиса была очень близка с Эдит и Фредериком.

После рождения Алисы, её отец, который до этого был директором Школы Уэстминстер, был назначен на пост декана Christ Church, и в 1856 году семейство Лидделл переехало в Оксфорд. Вскоре Алиса встретила Чарльза Латуиджа Доджсона, который столкнулся с её семьёй 25 апреля 1856 года, когда фотографировал собор. Он стал близким другом семьи в последующие годы.

Алиса росла в основном в обществе Лорины и Эдит. По праздникам вместе со всей семьёй они отдыхали на западном побережье северного Уэльса в загородном доме «Пенморфа» (ныне отель «Gogarth Abbey») на Западном Побережье Лландидно в Северном Уэльсе.

У отца Алисы учились многие замечательные художники, он был другом королевской семьи. Отрочество и юность Алисы совпали с расцветом творчества прерафаэлитов (предшественников модерна). Она занималась рисованием, а уроки живописи ей давал Джон Рёскин, знаменитый художник и наиболее влиятельный английский художественный критик XIX века. Рёскин находил у неё большие способности, она сделала несколько копий его картин, а также картин его друга Уильяма Тёрнера, великого английского живописца. Позже Алиса позировала Джулии Маргарет Камерон — фотохудожнику, тоже близкой к прерафаэлитам, чьё творчество относят к золотому веку английской фотографии.

По некоторым данным, мистер Доджсон обращался к родителям Алисы с просьбой позволить ему просить её руки, когда она повзрослеет. Однако точных данных об этом нет. Вполне возможно, что это часть «мифа Льюиса Кэрролла и Алисы», возникшего позднее. На странице, посвященной писателю, можно прочесть о мифе подробнее. Известен так же другой «миф»: в юношеских годах Алиса вместе с сёстрами отправилась путешествовать по Европе и в этой поездке они встретились с принцем Леопольдом, младшим сыном королевы Виктории, когда он жил в Крайст-Чёрч. Согласно «мифу» Леопольд влюбился в Алису, но доказательства этого факта маловесомы. Факт, что сёстры Лидделл с ним встречались — реален, но современные биографы Леопольда считают, что есть большая вероятность того, что он был увлечён её сестрой Эдит (хотя свою первую дочь Леопольд назвал Алисой). Во всяком случае, Леопольд был в числе носильщиков гроба с телом Эдит на её похоронах 30 июня 1876 года (она умерла 26 июня от кори или перитонита (сохранившиеся данные различаются)).

15 сентября 1880 года в Вестминстерском аббатстве Алиса вышла замуж за крикетиста Реджинальда Харгривса (13 октября 1852 — 13 февраля 1926), который был учеником доктора Доджсона. От него она родила трёх сыновей — Алана Ниветона Харгривса (25 октября 1881 — 9 мая 1915), Леопольда Реджинальда «Рекса» Харгривса (январь 1883 — 25 сентября 1916) и Кэрила Лидделла Харгривса (1887 — 26 ноября 1955 года) (ходит версия, что его назвали в честь Кэрролла, однако Лидделлы это отрицали). Алан и Леопольд погибли в период Первой мировой войне во время боёв во Франции: Алан погиб на поле боя и был похоронен во Флербе, Реджинальд умер от ранений и был похоронен в Жильмоне. В замужестве Алиса была обычной домохозяйкой и стала первым президентом Женского Института при деревне Эмери-Дон.

Последний раз она встретилась с Чарльзом Доджсоном в 1891 году, когда вместе с сёстрами навестила его в Оксфорде.

После смерти тело Алисы было кремировано и прах был захоронен на кладбище у церкви Собора Святого Михаила и Всех Ангелов в Линдхёрсте в Хэмпшире.