Premier long métrage de Jacques Demy, Lola est aussi le premier volet d'une trilogie qui réunit ce film avec Les Parapluies de Cherbourg (1964) et Model Shop (1968). Dans le deuxième volet, plusieurs personnages ont été inspirés de Lola tels que Mme Emery (inspirée de Mme Desnoyers) ou Roland Cassard joué par Marc Michel. Dans Model Shop, on retrouve le personnage de Lola à Los Angeles. Cette dernière finit par devenir strip-teaseuse.
Le réalisateur a attribué le rôle principal de ce film à Anouk Aimée. Son rôle de Lola a marqué leur première collaboration qui s'est poursuivie avec Model Shop en 1968 et La Table tournante en 1988.
Jacques Demy a intégré dans son film un clin d’œil à Jean-Luc Godard et ce, en évoquant un certain Michel Poiccard qui n'est autre que le personnage interprété par Jean-Paul Belmondo dans A bout de souffle (1960). Il est intéressant de noter que Godard avait sorti son film pendant le tournage de Lola.