O seu pai morreu quando ela tinha apenas dois anos, durante a Guerra Civil Colombiana, deixando a sua família na pobreza. Aos dezasseis anos, tornou-se professora para ajudar a sustentar a família e destacou-se nos estudos. Enquanto ensinava, sentiu uma forte vocação para a vida religiosa.
Impulsionada pelo desejo de servir os povos indígenas da Colômbia, que ela via como marginalizados e frequentemente maltratados, Laura dedicou a sua vida à sua evangelização e elevação. Ela queria "tornar-se índia com os índios para os ganhar a todos para Cristo", reconhecendo a sua dignidade e procurando combater a discriminação racial. Em 1914, fundou a Congregação das Irmãs Missionárias de Maria Imaculada e Santa Catarina de Sena, juntamente com outras quatro mulheres, para trabalhar entre as comunidades indígenas. O seu trabalho foi alvo de críticas, mesmo no seio da comunidade cristã.
As irmãs missionárias, sob a orientação da Madre Laura, trabalharam em áreas remotas, estabelecendo escolas e clínicas de saúde. Concentraram-se na educação, incorporando as línguas e culturas indígenas no seu currículo. Laura também se tornou uma defensora dos direitos dos povos indígenas, desafiando práticas discriminatórias e defendendo melhores condições de vida. Continuou o seu trabalho mesmo quando estava confinada a uma cadeira de rodas nos seus últimos anos de vida. A Madre Laura morreu a 21 de outubro de 1949, em Medellín.
A sua congregação continua a sua missão em 19 países em todo o mundo.
A vida de Santa Laura Montoya é um testemunho de fé, educação e justiça social.
É a padroeira dos povos indígenas da Colômbia e da Congregação das Irmãs Missionárias de Maria Imaculada e de Santa Catarina de Sena.