Гурченко родилась 12 ноября 1935 года в городе Харькове. В кино дебютировала в 1956 году в фильме Яна Фрида "Дорога правды". В том же году актриса сыграла в картине Эльдара Рязанова "Карнавальная ночь", которая принесла ей большую популярность. Среди самых известных киноработ актрисы ленты "Вокзал для двоих", "Двадцать дней без войны", "Любимая женщина механика Гаврилова", "Любовь и голуби" и другие.
Недавно Гурченко дебютировала в качестве режиссера, сняв музыкальный фильм "Пестрые сумерки". В этой картине актриса также сыграла главную роль. Кроме того, в картине задействованы Михаил Ефремов, Александр Ширвиндт, Владимир Ильин и другие. В российский прокат фильм вышел 4 ноября. Людмилу Гурченко будто позаимствовали из Голливуда.