Actrice soviétique puis russe, Lioudmila Tchoursina (ou Lyudmila Chursina) a été formée au VGIK (Institut national de la cinématographie), la grande école nationale de cinéma de Moscou. Sa carrière se partage entre le grand écran, le théâtre (pièces de Tchekhov, Shakespeare…) et la télévision.
Elle débute au cinéma en 1961 et se fait remarquer dans des films comme Quand les arbres étaient grands (1962) de Lev Kulidzhanov, La nébuleuse d’Andromède (1967) d’Evgeniy Sherstobitov et Virineya (1969) de Vladimir Fetin. Son interprétation d’une veuve de soldat dans Zhuravushka (1969) de Nikolay Moskalenko lui vaut le prix de la meilleure actrice au Festival de Saint-Sébastien.
Dans les années 1970, Lioudmila Tchoursina est notamment à l’affiche de Goya l’hérétique (1971) de Konrad Wolf, Olesya (1971) de Boris Ivchenko et How Czar Peter the Great Married Off His Moor (1976) d’Aleksandr Mitta, dans le rôle de Catherine de Russie. Ses compatriotes apprécient ses capacités dramatiques et son aptitude à incarner des personnages de femmes fortes et combatives.
En 1981, elle obtient le titre d’Artiste du peuple de l’URSS, avant de s’illustrer encore dans des œuvres telles qu’Oublier ou ne pas oublier (1982) de Jānis Streičs et Grafinya (1992) de Dimitri Shinkarenko. À partir des années 2000, la comédienne se fait plus rare sur les tournages, jusqu’à sa dernière apparition dans une série télévisée de 2020. Lioudmila Tchoursina est décédée le 10 juin 2026 à l’âge de 84 ans.