Ludmiła Narożylenko rozpoczęła swoją wieloletnią karierę jeszcze w czasach Związku Radzieckiego. Jej pierwszym wielkim sukcesem był tytuł mistrzyni świata z Tokio w 1991, gdzie pokonała utytułowaną Amerykankę Gail Devers. Rok później na zawodach w Sewilli ustanowiła swój rekord życiowy w biegu na 100 m przez płotki czasem 12,26 s, który do dzisiaj daje jej trzecie miejsce na liście najlepszych zawodniczek w tej konkurencji.