Родилась в 1929 в г. Киеве. Окончила Государственное театральное училище им. Щепкина и Всесоюзный Государственный институт кинематографии — ВГИК, аспирантуру ВГИК, 1956-1984 — преподавала на кафедре режиссуры и актерского мастерства ВГИК. Работала с выдающимися мастерами российского кино: Б.Бабочкиным, Г.Данелия, О.Пыжовой,М.Роммом, А.Згуриди, М.Хуциевым. Ученики П.Лобачевской известные актеры и режиссеры кино и театра: Е.Соловей, Т.Сёмина, А.Сокуров, Д.Щербаков, С.Гурзо, В.Рубинчик, К.Худяков.
Полина Лобачевская давно и хорошо известна и в художественных кругах Москвы. Она одна из совладелиц и кураторов (вместе с Е. Юреневой) галереи «Кино». Благодаря крупным выставочным проектам и программам галерея приобрела авторитет. За годы совместной деятельности П. Лобачевской и Е. Юреневой в галерее «Кино» были воплощены в жизнь ретроспективные показы работ художников-нонконформистов, вошедших в историю мирового искусства и получивших международную известность. Выставки Анатолия Зверева, Дмитрия Краснопевцева, Франциско Инфанте, Дмитрия Плавинского прошли в инженерном корпусе ГТГ .
Значительным явлением в художественной жизни столицы стал крупномасштабный проект «Восток, Запад, Север, Юг» в «Новом Манеже». В 2006 году Полина Лобачевская не изменила главному направлению своей деятельности возглавив свою галерею Полины Лобачевской в домике Чехова. Стратегия галереи — отражение интересных художественных явлений и тенденций в современном искусстве, художественное наследие 1960–80-х годов и новейшее актуальное искусство. Работа над очередным проектом, открытие новых имен,— самое увлекательное занятие для Полины Лобачевской и координатора проектов Натальи Волковой.
В данный момент Новом Манеже открывается очередной сенсационный проект Полины Лобачевской «Анатолий Зверев. На пороге нового музея». Творчество Анатолия Зверева (1931-1986), в должной мере, не осмысленно и не оценено до сих пор . Во второй половине ХХ века в русском искусстве не было столь мощного и уникального явления, который преобразил духовное «безвременье» своей эпохи и задал ориентиры будущего.