À l’âge de 13 ans, Mattix commence à fréquenter les clubs du Sunset Strip avec son amie Sable Starr, en particulier le Rainbow Bar and Grill, le Whisky A Go Go et la discothèque anglaise de Rodney Bingenheimer.
Mattix dit qu’à l’âge de 14 ans, elle et Starr ont été présentées à David Bowie alors qu’il était en tournée aux États-Unis. Lorsque la tournée de Bowie est revenue à Los Angeles cinq mois plus tard, la nuit précédant le concert de Bowie au Long Beach Arena en mars 1973, Mattix a affirmé que le garde du corps de Bowie avait été envoyé la chercher avec Starr pour une rencontre sexuelle. Selon Mattix, comme elle l’a dit à Thrillist en 2015, elle et Starr ont rencontré Bowie au Rainbow Bar avant que les trois ne se rendent dans la suite de l’hôtel de Bowie et aient des relations sexuelles: « … je me suis virginisé…Cette nuit-là, j’ai perdu ma virginité et j’ai eu mon premier trio. Cependant, Starr a donné un récit contradictoire des événements de la nuit, affirmant qu’elle seule avait couché avec Bowie et que Mattix n’était plus présent au moment où ils étaient à l’hôtel.
Mattix a également donné un récit différent de sa rencontre avec Bowie au journaliste musical Paul Trynka, dans lequel elle a affirmé qu’elle et Starr ont cherché la chambre d’hôtel dans laquelle Bowie séjournait et se sont faufilés à l’intérieur, sans y être invité. Mattix a affirmé que lorsqu’ils ont trouvé Bowie, il était « fatigué » et initialement réticent à avoir des relations sexuelles avec eux, mais qu’ils l’ont finalement persuadé.
Les allégations de Mattix concernant son expérience avec Bowie ont également été remises en question en raison de problèmes de chronologie; elle était peut-être déjà en couple avec le guitariste de Led Zeppelin Jimmy Page au moment où elle prétend avoir rencontré Bowie, car la tournée nord-américaine de Led Zeppelin en 1972 est arrivée à Los Angeles en juin, plusieurs mois avant la première tournée Ziggy Stardust de Bowie en octobre 1972. Le récit de Mattix est contredit par les mémoires de sa collègue Pamela Des Barres, I’m with the Band, dans lesquelles Barres décrit Page être en couple avec Mattix à la fin de 1972 et avant février 1973, donc avant mars 1973 lorsque Mattix prétend avoir perdu sa virginité au profit de Bowie. Mattix avait également précédemment affirmé qu’elle avait perdu sa virginité au profit de Page, contredisant ses propres récits ultérieurs. En outre, contrairement aux nombreuses photos de Page et Mattix ensemble, et aux « preuves fortement corroborées et bien documentées de leur relation », aucune preuve photographique de Bowie et Mattix ensemble n’existe.
En juin 1972, alors que Led Zeppelin était à Los Angeles pour leur tournée nord-américaine de 1972, Mattix, âgé de 13 ans, a commencé à fréquenter le guitariste de Led Zeppelin, Jimmy Page. Selon Rolling Stone, Page a fait de grands efforts pour garder la relation secrète en raison de la possibilité d’être arrêté pour viol statutaire. Sur l’insistance du manager de Led Zeppelin, Peter Grant, Mattix est maintenu dans une chambre d’hôtel verrouillée avec un gardien de sécurité à la porte pendant la tournée américaine du groupe. Mattix n’a pas voyagé avec Led Zeppelin alors qu’ils étaient en tournée; elle a affirmé que Page s’était stationné à Los Angeles et qu’elle y retournait fréquemment pour la voir entre deux concerts dans le jet privé du groupe, le Starship. Selon Mattix, après qu’ils aient été ensemble pendant un an, Page était prête à être vue en public avec elle et a commencé à l’amener à des concerts. Elle a affirmé avoir mis fin à la relation quand elle était 16 ans après avoir trouvé Page au lit avec Bebe Buell. Buell a donné une autre version de ces événements, affirmant que malgré le fait que Mattix « s’était donnée exclusivement à Jimmy (Page) de l’âge de quatorze à seize ans », la sécurité de Page lui a interdit de le voir une fois qu’il a commencé à sortir avec Buell.
Selon les biographes de Led Zeppelin, Lori Mattix aurait été référencée par le groupe dans la chanson « Sick Again », en particulier avec les paroles :
Un jour bientôt, vous atteindrez seize ans
Painted lady in the city of lies
Mattix affirme avoir eu une relation physiquement intime avec Mick Jagger lorsqu’elle avait 17 ans, qu’elle a prétendu avoir rencontré en 1975 lors d’une session d’enregistrement avec John Lennon, Paul McCartney et Ringo Starr; la demande a depuis été contestée, car la seule session d’enregistrement avec Lennon et McCartney s’est déroulée l’année précédente, et rien ne prouve que Mick Jagger était présent à cette session. Elle a également affirmé avoir eu des relations avec Jeff Beck, Ronnie Wood, Mickey Finn de T. Rex, Angela Bowie, Keith Emerson, Carl Palmer et Jimmy Bain.