Han var sønn av forfatteren Jonas Lie (1833–1908) og Thomasine Lie (1833–1907). To av brødrene ble forfatter, nemlig han Mons Lie (1864–1931) og han Erik Lie (1868–1943). I 1897 giftet han seg med Maggie Annie Plahte (1863–1955) som var dattera til kjøpmann Frithjof M. Plahte som var fetter av både faren Jonas og moren Thomasine.
Etter examen artium 1883 og Den Militære Høiskole 1890 startet han en karriere i Ingeniørvåpenet som kulminerte i 1916 da han ble oberstløytnant. I 1893 fikk han et elektroteknisk stipend som brakte ham til Amerika, og 1896–1897 var han med militært stipend til Frankrike og Sveits.[5] Det var Lie som i 1901 fikk startet Urskog fort som sto ferdig rundt 1904.
