Holmès est née à Paris et a grandi à Versailles. Bien que son talent de pianiste fût évident, en tant que Britannique, elle n’a pas été autorisée à étudier au Conservatoire de Paris et a dû suivre des cours particuliers. Elle montra certaines de ses premières compositions à Franz Liszt. Vers 1876, elle devint l’élève de César Franck, qu’elle considérait comme son maître. Elle joua un rôle de premier plan au sein du groupe d’élèves de Franck qui, en 1891, commanda à Auguste Rodin un médaillon en bronze destiné à la pierre tombale de Franck. Certaines de ses compositions sont considérées comme teintées de politique, à l’instar de ses poèmes symphoniques "Irlande" et "Pologne".