Lydia van Dam studeerde aan het Hilversums Conservatorium bij Jerry van Rooyen, Marjorie Barnes, Greetje Kauffeld, Deborah Brown en Gé Titulaer. Al tijdens haar studie trad zij regelmatig op met orkesten van naam, waaronder de WDR Big Band o.l.v. Jerry van Rooyen, de Skymasters en het Metropole Orkest. Met het Glenn Miller Revival Orchestra toerde zij twee jaar door Europa en Japan.

In 1995 kwam haar debuutalbum uit, getiteld Evidence. In datzelfde jaar werd het Hilversums Conservatorium, als enige in Europa, uitgenodigd een bijdrage te leveren aan een compilatie-cd van de International Association of Jazz Educators. Deze cd, Taking Notes, heeft de ondertitel ‘Showcasing the Worlds Top Jazz Students’. De keuze viel op Starjive van de Lydia van Dam Group.

Vanaf begin 1999 trad de Lydia van Dam Group op in de theaters met verschillende programma's, waaronder ook het programma Both Sides Now - Lydia van Dam sings Joni Mitchell. Verder was Lydia te zien in de superswingende theaterproductie R.E.S.P.E.C.T., een eerbetoon aan Aretha Franklin en andere Motown- en Atlantic-sterren. Ook maakte zij veel indruk als een van de vocalisten in de muziektheaterproductie Lennon en McCartney.

Daarnaast trad Lydia regelmatig op met het G.U.B. Trio in Duitsland en werkte daar mee aan een aantal projecten. In 2006 zette ze samen met Jeroen Zijlstra, Rutger Molenkamp en de band Zijlstra teksten van Karel Eykman op muziek, wat resulteerde in de cd Zonder Liefde ben je nergens.

In 2008 toerde zij met Gerard van Maasakkers, Jeroen Zijlstra en de band o.l.v. Egon Kracht langs de theaters met het Nederlandstalige programma Troost. In het seizoen 2009-2010 trad ze samen met Bert Lochs en zijn band op in een serie jazzconcerten georganiseerd door de Stichting Jazz Impuls.
Lydia is docent zang aan de conservatoria van Amsterdam en Utrecht.