1827年、エリザはシャルル・ルモニエ (1806-1891) と出会った（1831年8月22日に結婚）。シャルルはパリで哲学のバカロレアを取得し、ラテン語、ギリシャ語、哲学の教師としてコレージュ・ド・ソレーズに赴任したが、復古王政期にカトリックが国教と宣言され、コレージュでカトリックへの帰依を強制されたことを機に、職を辞してパリに戻ることになった。シャルルはソレーズ滞在中にサン＝シモン主義者のジャック・ルセギエと知り合った。ルセギエはコレージュ・ド・ソレーズに学び、共和派の政治家エミール・バローのほか、ギュスタヴ・ド・ブーファール、ピエール・ボレルらとともに南仏（カステルノーダリ、モンペリエ、カルカソンヌ、ロデーズ）におけるサン＝シモン主義の布教に貢献した人物であり、シャルルがパリに戻るときには、エミール・バローへの紹介状を書いている。シャルルはパリでサン＝シモン主義の講演を聞き、使徒になった。エリザもまたルセギエに勧められてサン＝シモン主義の学説解義や機関誌を読み、彼のグループに参加した。サン＝シモン伯爵クロード・アンリ・ド・ルヴロワの思想（教義）はプロスペール・アンファンタンとサンタマン・バザールに受け継がれ、二人は最高教父として、特権や世襲の権利の廃止、能力主義に基づく社会階級、平等な社会の実現を目指す改革を推進し、さらに、信教の自由を主張し、新しいキリスト教を提唱した。サン＝シモン主義はまた、1830年代のフランスにおいて家父長的な家族制度の廃止と家庭内での男女平等を基本にした女性解放思想を確立したことで知られる。これは女性の意識改革や地位向上を促しただけでなく、以下に見るように、女性解放運動を支持する多くの男性サン＝シモン主義者（思想家、政治家、実業家）を生み出した。
一方、グリマーユ家はプロテスタントであり、思想の自由と自己責任に基づく教育方針がエリザの知性と道徳性を養うと同時に、後にライックな（宗教教育を排除した）学校を設立したにもかかわらず、彼女自身は生涯にわたって信仰を貫き通した。この点は、後のサン＝シモン主義の教義に関する夫との対立、および彼女の教育観を理解する上で重要である。
父を早くに亡くし（1817年、エリザが12歳のとき）、母と祖母に育てられた。女子寄宿学校で初等教育を受け、読み書き、文法のほか、算数、地理、歴史、絵画の初歩を学んだ。当時の女子教育としてはかなり高度なものであったが、11歳から15歳までカストル (タルヌ県) に住む従妹のサン＝シール・ド・バローのもとに預けられ、さらに学業を続けた。ド・バロー夫人による自由な教育は、エリザの心身の発達に大きな影響を及ぼした。エリザの兄たちはコレージュ・ド・ソレーズ（ソレーズ修道院）に学んだ。カトリック教会最古の修道会であるベネディクト会が、プロテスタントの牙城であったピュイローラン・アカデミー（モントーバン・ピュイローラン・アカデミー）（1598年に設立、ナントの勅令の廃止により1685年に廃校）に対抗するために1682年に設立した学校であり、1776年にはフランス王立学校12校の一つであった。1791年以降にフェルリュス兄弟（フランソワ、次いでレイモン＝ドミニク）が経営を引き継ぐと、優れた教師を集め、ヴォルテールらの啓蒙思想に基づいて自由な精神を育むライック（非宗教的）な学校として知られるようになった。カストルからソレーズに戻ったエリザは、こうした環境でフェルリュス兄弟の娘たちと知り合い、フェルリュス家のサロンに出入りする政治家、実業家、哲学者、芸術家らの活動から大きな影響を受けた。1814年に第一帝政が崩壊し王政が復古すると、1820年に王党派がコレージュ・ド・ソレーズを「規律のない、無宗教の」学校、反体制的な学校であると訴え、経営権を奪回した。実際、40人の教員のうち王党派は6人であったが、この結果、共和派の教員が多数辞任した。
エリザ・ルモニエは1805年3月24日、ジャン・グリマーユとエティエネット＝ロザリー・アルドベールの第三子マリー・ジュリエット・エリザ・グリマーユとしてソレーズ（オクシタニー地域圏タルヌ県）に生まれた。5人兄弟姉妹（兄弟3人と妹1人）であった。父方のグリマーユ家はソレーズの旧家であり、母エティエネット＝ロザリーは貴族バロー・ド・ミュラテル家の出である。母方の大叔父モーリス・ド・バロー・ド・ミュラテルは、1792年のヴァルミーの戦いで前線の歩兵隊を率い、プロイセン軍に対するフランス革命軍の初の勝利に貢献した人物であり、母方の祖母アルドベール夫人は1893年にジャコバン派に投獄された経験を持つ。
2001年、第19回参議院議員通常選挙に自由民主党公認で比例区から出馬。選挙戦では日本マクドナルドの全面的な支援を受けた他、神社本庁の政治団体である神道政治連盟や全国小売酒販政治連盟の支援を受け、得票数党内19位で初当選。当選後、高村派（当時）に入会。2005年、第3次小泉改造内閣で文部科学大臣政務官（初等中等教育、学習政策、スポーツ担当）に任命。2007年の第21回参議院議員通常選挙では、得票数党内最下位の14位で再選。同年8月、自民党女性局長に起用。野党転落後の2010年4月、自民党に新設された政権力委員会（ネクスト・ジャパン）で環境・温暖化対策分野の副担当（副大臣相当）に起用される（政権力委員会は同年9月に廃止）。2013年の第23回参議院議員通常選挙では得票数党内12位で3選。2014年9月3日発足の第2次安倍改造内閣で初入閣を果たし、内閣府特命担当大臣（消費者及び食品安全、規制改革、少子化対策、男女共同参画）の4ポストを兼務した。同時に、国務大臣としての所管事項として「女性が活躍し全ての女性が輝く国づくりに関する施策を総合的に推進するため企画立案及び行政各部の所管する事務の調整」 や「行政改革を推進するため企画立案及び行政各部の所管する事務の調整」 と「内閣官房が所掌する国家公務員制度及び行政組織に関する事務」 をそれぞれ担当した。同年12月14日、第3次安倍内閣発足にともない閣僚を退任し、あらためて内閣府特命担当大臣（規制改革、少子化対策、男女共同参画）の3ポストに再任された。あわせて「行政改革を推進するため企画立案及び行政各部の所管する事務の調整」 と「内閣官房が所掌する国家公務員制度及び行政組織に関する事務」 と「女性が活躍し全ての女性が輝く国づくりに関する施策を総合的に推進するため企画立案及び行政各部の所管する事務の調整」 を担当する国務大臣も兼務することになった。なお、内閣府特命担当大臣（消費者及び食品安全）については、後任として内閣府特命担当大臣（沖縄･北方対策）の山口俊一が任命された。2015年10月7日、内閣改造に伴い、退任。2018年10月23日、自由民主党総務会長代理に就任。2019年1月7日、自由民主党参議院政策審議会長に就任。