Es productora y guionista de los trabajos del director Javier Rebollo: El muerto y ser feliz, La mujer sin piano, Lo que sé de Lola. Junto a él y a Damián París, crearon hace 25 años la productora Lolita Films, que reúne más de doscientos premios en festivales de todo el mundo, entre ellos la Concha de Plata del Festival de San Sebastián, que ha estrenado sus todas sus películas en la Sección Oficial, varios premios FIPRESCI y 12 nominaciones a los Premios Goya. El actor José Sacristán obtuvo por El muerto y ser feliz el único Goya de su carrera.

Anteriormente, Lola Mayo escribió todos los cortometrajes de Javier Rebollo, que convirtieron a la productora Lolita Film en referencia del cine de autor en España.

Recientemente ha escrito junto a Javier Rebollo dos proyectos actualmente en búsqueda de financiación, La cerillera: muerte y transfiguración de una trabajadora europea y Alcàsser, muerte en directo.

En este momento escribe dos largometrajes con los directores Pedro Aguilera y Manuel Martín Cuenca.

Durante diez años ha dirigido documentales de gran formato para el espacio Documentos TV, de TVE, y ha obtenido el Premio Reina Sofía de Periodismo. Lolita Films continúa actualmente produciendo documentales, el último de ellos el largometraje Camarón, flamenco y revolución, dirigido por Alexis Morante.

Es profesora asociada de la Universidad Carlos III de Madrid, donde imparte clases de narrativa fílmica dentro del grado de Comunicación Audiovisual para alumnos angloparlantes. Enseña guion en escuelas de cine y universidades de España y Latinoamérica, lugares donde también es tutora de proyectos. Entre otros centros, imparte clases en la Escuela Oficial de Cine de Madrid, el Instituto de Cine de Madrid, la escuela audiovisual LENS, la Universidad Lusófona de Lisboa dentro del programa DocNomads, y la Universidad de Hamilton en Estados Unidos.

Dirige el Laboratorio Feminista de Creación Documental en el Centro Francesca Bonnemaison de Barcelona.

Es parte del comité de selección de los festivales DocumentaMadrid y Alcine, Festival de Cine de Alcalá de Henares y del laboratorio de proyectos del festival Márgenes.

Coordinó la Cátedra de Documental de la Escuela Internacional de Cine de San Antonio de los Baños entre 2014 y 2017. Allí creó junto a Irene Gutiérrez el Máster de Creación de Proyectos Documentales.

Actualmente es también docente en el programa Cine en Curso, que lleva la enseñanza de cine a las escuelas públicas de primaria y secundaria en España.