Людмила Чурсина родилась 20 июля 1941 года. Отец Людмилы Чурсиной был военным, поэтому его семье часто приходилось менять место жительства: от жаркого юга до Крайнего Севера. Но будущей актрисе эта смена обычаев, природы, людей разных национальностей пошла только на пользу.
В 50-е годы она с родителями попала в город Великие Луки, городок маленький, тихий, уютный. Домики в один этаж, сады яблоневые, дощатые заборы, серые от солнца и дождей. Там она окончила десятилетку с золотой медалью. Ни о каком театре не мечтала. По словам Людмилы Чурсиной: «Я любила предметы серьезные, собиралась или самолеты строить, или на мостике корабля стоять - мечтала о чем-то крупном. Сама была длинная, нескладная, по моему ощущению - некрасивая, даже стыдилась смотреться в зеркало. Однажды попробовала сыграть в школьном драмкружке какую-то роль - напутала текст…»

Между тем ее лучшей подругой в классе была красивая девочка, которая, кроме театра или кино, ни о чем больше не мечтала. Летом 1959 года они отправились в Москву поступать в институты: Людмила Чурсина - в МАИ, а ее подруга - в любой творческий вуз. Но так как в авиационный экзамены были значительно позже, Чурсина решила составить компанию своей подруге, которая поступать в одиночестве сильно трусила. И подали они документы сразу в несколько заведений: во ВГИК, в ГИТИС и в Театральное училище имени Щукина. К удивлению Чурсиной, она была принята во все эти вузы, а ее подруга нет.

В 1963 году окончила Театральное училище имени Щукина. 2 года работала в Театре имени Вахтангова. С 1965 — на киностудии Ленфильм, с 1974 — в Академическом театре драмы им. А. С. Пушкина в Ленинграде, с 1984 — в Центральном академическом театре Советской Армии.

В кино с 1961, первая роль — Зоя в фильме «Когда деревья были большими». С 1963 — актриса театра имени Евг. Вахтангова, с 1965 — киностудии «Ленфильм», с 1974 — театра драмы имени А. С. Пушкина в Ленинграде, с 1984 — Центрального театра Советской Армии, с 1994 года играла в Московской драматической труппе «Блуждающие звезды», в спектакле Российского Молодежного театра «Княгиня Ольга» (1998, бенефис актрисы). Героини Чурсиной — сильные страстные натуры, не ищущие компромиссов. Актриса создала целую галерею женских портретов, как героических, так и характерных. Среди лучших ролей: Дарья («Донская повесть»), Виринея («Виринея»), Анфиса («Угрюм-река»).

Народная артистка СССР.