Родители Людмилы Гурченко были музыкантами и работали в Харьковской филармонии. Будущая актриса пела с раннего детства, играла на аккордеоне и рояле, выступала на утренниках и в военных частях, пела во время оккупации Харькова немецкие оперетты, позже окончила музыкальную школу, и все были уверены, что она прославится как певица. Однако после школы она взяла свой аккордеон и уехала в Москву поступать во ВГИК на актёрский.

«Пять вечеров», к/с «Мосфильм», 1978, реж. Н. Михалков

После триумфа «Карнавальной ночи» Гурченко стала любимой актрисой режиссёра Эльдара Рязанова, он говорил, что «такие таланты рождаются раз в сто лет». Однако, это не помешало ему отказать актрисе от ролей в фильмах «Ирония судьбы» и «Гусарская баллада» и вообще снять всего в трёх фильмах. Она снималась у Рязанова в «Вокзале для двоих», причём, сценарий переделывали под Гурченко — её героиня была гораздо младше, и в «Старых клячах».

«Старые клячи», к/с «КиноМост», 2000, реж. Э. Рязанов

В 1957 году актрису пытался завербовать КГБ. Ей предлагалось работать на Всемирном фестивале молодёжи и студентов взамен на помощь с приобретением квартиры и обучением иностранным языкам. Актриса отказалась, и этот отказ ей не простили. Вскоре в газетах вышли статьи «Чечётка налево» и «Досифеевские нравы» о юной зазнавшейся звезде, которая халтурит на «левых» концертах и своей легкомысленностью поддерживает буржуазные нравы. И всё — в течение последующих десяти лет Гурченко получала только проходные роли и эпизоды.

«Карнавальная ночь», к/с «Мосфильм», 1956, реж. Э. Рязанов

Актриса прекрасно шила и половина её потрясающих нарядов вышла из-под её иголки. Она сама моделировала, придумывала сложные выкройки, освоила пэчворк, вышивку и кружевоплетение, делала даже шляпки. Она стала считаться «иконой стиля» с самого первого появления на экране в «Карнавальной ночи» — пышные платья в стиле Кристиана Диора были предметом зависти зрительниц. В 80-е она стала суперзвездой, и поклонники даже не догадывались, что её костюмы и платья не заказаны по заграничным каталогам, а результат кропотливого труда актрисы.

«Рецепт её молодости», к/с «Мосфильм», 1983, реж. Е. Гинзбург

Людмиле Марковне принадлежит уникальное в советское время достижение — она получила звание Народной артистки СССР, не имея партбилета. Актриса очень гордилась тем, что никогда не вступала ни в одну организацию — ни в творческую, ни в политическую.

«Вокзал для двоих», к/с «Мосфильм», 1982, реж. Э. Рязанов

Людмила Гурченко пять раз официально была замужем. За режиссёра Василия Ордынского актриса вышла замуж в 18 лет, их брак продлился чуть больше года.
Вторым мужем стал сценарист Борис Андроникашвили. Супруги прожили вместе два года, в браке родилась единственная дочь актрисы — Мария. Отношения с выросшей дочерью не сложились, и они почти не общались.
Третий раз актриса вышла замуж за актёра эпизода Александра Фадеева. Этот брак также не был долгим — через два года они расстались.
Самый громкий брак актрисы был четвёртым по счету. В 1967 году она вышла замуж за уже известного певца Иосифа Кобзона. Они прожили три года, со скандалом развелись и больше никогда не общались.
Между четвертым и пятым официальным браком был ещё брак гражданский — актриса 18 лет прожила со своим аккомпаниатором, музыкантом Константином Купервейсом.
Пятым мужем стал продюсер Сергей Сенин, который был младше актрисы на двадцать пять лет. Они познакомились в 1991 году на съёмках фильма «Сексказка», через два года поженились и прожили 18 лет — до конца жизни актрисы.

«Пёстрые сумерки», к/к «Парадиз», 2009, реж. Д. Коробкин, Л. Гурченко

В 2009 году актриса попробовала себя в качестве режиссёра. Совместно с молодым режиссёром Дмитрием Коробкиным сняла фильм «Пёстрые сумерки» про немолодую актрису и юного слепого музыканта. Сюжет основан на реальных событиях — Людмила Гурченко помогала незрячему музыканту Олегу Аккуратову. К «Пёстрым сумеркам» она написала всю музыку, а также сыграла в фильме свою последнюю роль.