Urodziła się 28 maja 1858 w Przasnyszu[1], w rodzinie Romana Kleczeńskiego (członka przasnyskiego oddziału Centralnego Towarzystwa Rolniczego) i Zuzanny z Balińskich[2]. Lucyna miała siedmioro rodzeństwa. Po powstaniu styczniowym rodzina przeprowadziła się do Warszawy, ale bez ojca, który emigrował do Paryża, a jedyny syn został zesłany na Syberię. Jako dziecko Lucyna była świadkiem śmierci Romualda Traugutta[3]. Ukończyła gimnazjum w Warszawie[1].
W 1879 wyszła za mąż za Wojciecha Antoniego Lewandowskiego, z którym miała syna Juliana Edwarda[2]. Mieszkali na Pobereżu[3]. Od 14 października1884 była żoną Józefa Kotarbińskiego. Dla obojga był to drugi związek małżeński[4]. Mieli córkę Alinę (1886–1890). Oboje dzieci Lucyny zmarły w dziecięctwie i zostały pochowane w Warszawie[2][3].
Współpracowała z mężem przy wystawianiu sztuk teatralnych w Krakowie. Małżonek nazywał ją „Zawieruchą”[6]. W Krakowie Lucyna prowadziła Szkołę dekoracyjno-artystyczną dla kobiet[7]. W 1903 dekorowała m.in. kostiumy do Bolesława ŚmiałegoStanisława Wyspiańskiego[8]. W 1904 Lucyna wraz z mężem byli bohaterami jednej z najgłośniejszych spraw sądowych w Krakowie na początku XX w., wytaczając dziennikarzowi czasopisma „Bocian” proces o obrazę czci[9].
Początkowo Kotarbińscy mieszkali w Warszawie, w 1893 związali się z Krakowem, by w 1905 powrócić do Warszawy[3]. W Krakowie mieszkali przy ul. Radziwiłłowskiej 15, a w Warszawie przy ul. Marszałkowskiej 55[6]. Prowadzili salon artystyczny, w którym spotykali się pisarze, malarze, aktorzy[4]. Lucyna należała do Towarzystwa Literatów i Dziennikarzy Polskich w Warszawie (zasiadała też w jego zarządzie) oraz Związku Artystów Scen Polskich[10].
Wydała wspomnienia o pracy teatralnej męża z czasów jego dyrekcji w teatrze krakowskim pt. Wokoło teatru (1930)[11], Z za kulis teatru (1933)[12], oraz wykończoną przez nią kronikę męża o teatrze krakowskim pt. W służbie sztuki i poezji przygotowaną w latach 1899–1905. Napisała też następujące pozycje: Orzeszkowa u siebie (1898)[13] (dochód z książki przeznaczono na cele szkoły rzemiosł dla kobiet w Krakowie) i Ze wspomnień o Asnyku (1938)[14].