Après avoir obtenu son diplôme d'études secondaires au lycée Cypress-Fairbanks en 2001, Lily Duong Walton a poursuivi ses études supérieures à l'université Rice de Houston, où elle a obtenu un baccalauréat en sciences politiques et en relations internationales en 2005.
Après son diplôme, Lily Duong Walton a rejoint la compagnie pétrolière ConocoPhillips, où elle a travaillé pendant cinq ans comme analyste financière. Elle a ensuite décidé de quitter le secteur pétrolier pour se lancer dans le monde des affaires et de devenir entrepreneuse indépendante.
En 2010, Lily Duong Walton a fondé la société Squared Financial, une entreprise de finance et d'investissement spécialisée dans les technologies financières innovantes telles que le cloud computing, l'analytics, la Big Data et l'Internet des Objets. Elle est également membre du conseil d'administration de plusieurs sociétés et organisations dont le Club de la presse asiatique-américaine, le Forum économique mondial, le Conseil national du Vietnam aux États-Unis et le Fonds de développement économique du Texas.
Lily Duong Walton est également connue pour ses contributions à des initiatives caritatives et humanitaires telles que l'Association vietnamienne d'Houston, l'Organisation des femmes d'affaires vietnamiennes en Amérique du Nord et la Fondation de développement économique du Texas. Elle est également active dans les médias sociaux, où elle partage ses expériences professionnelles et ses conseils pour les entrepreneurs en devenir.
En 2014, Lily Duong Walton a été nommée une des femmes les plus influentes de Houston par le magazine du même nom. Elle est également récipiendaire de plusieurs prix et reconnaissances dont le prix du jeune entrepreneur de l'année décerné par le club de la presse asiatique-américaine en 2013, le prix des femmes d'affaires vietnamiennes en Amérique du Nord en 2014 et le prix des femmes innovatrices et entrepreneures en 2015.
Enfin, Lily Duong Walton est mariée à Jason Walton, un entrepreneur et investisseur américain d'origine coréenne. Le couple a deux enfants.