Людмила Сосюра родилась в городе Нежин, Черниговская область, Украинская ССР, СССР. В 1956 году окончила Киевский театральный институт имени Карпенко-Карого. Работала актрисой в Киевском академическом драматическом театре имени Ивана Франко с 1960 по 1965 годы, а в 1956-1960 годах и с 1965 года - актрисой киевской киностудии имени Довженко.
