Lyudmila Gúrchenko nació el 12 de noviembre de 1935 en Járkov. Antes del comienzo de la II Guerra Mundial se trasladó con sus padres al sótano de un apartamento en la calle Morvynivski provulok, 17. Mientras sus progenitores trabajaban en la Sociedad Filarmónica de Kharkov, Gúrchenko empezaba a hacerse conocida por tocar el bayán (acordeón ruso). Durante la ocupación alemana en Ucrania, pasó su infancia con su madre mientras su padre se alistó en el Ejército Rojo. Tras la liberación de la ciudad, Lyudmila se matriculó en la Escuela de Música Beethoven donde interpretó con sus gestos al son de una canción la vida de Vitya Cherevichkin con la que fue aceptada como "prometedora actriz".