Pada usia 17, Lovelace bertemu dengan penemu dan ahli matematika Charles Babbage dan menyaksikannya mendemonstrasikan bagian model dari mesin diferensial ciptaannya, sebuah mesin penghitung matematis besar yang membuatnya dijuluki "Bapak komputer".
Setelah menjadi anak didik Babbage, dia menerjemahkan artikel yang ditulis oleh insinyur militer Italia, Luigi Menabrea tentang mesin analitis teoretis Babbage.ke dalam bahasa Inggris. Lovelace bahkan menambahkan terjemahan dengan catatannya sendiri tentang mesin analitis yang tiga kali lebih panjang dari kertas aslinya dan diterbitkan dalam jurnal bahasa Inggris pada tahun 1843 dengan hanya inisialnya, "AAL"
Dalam catatan G dari makalahnya yang rumit, Lovelace menulis tentang bagaimana mesin dapat diprogram dengan kode untuk menghitung angka Bernoulli, yang oleh beberapa orang dianggap sebagai algoritma pertama yang dilakukan oleh mesin dan dengan demikian program komputer pertama.