Родилась 27 августа 1929 г. в поселке Бугры Ленинского района (ныне - Всеволожского района) Ленинградской области. Пережила блокаду Ленинграда (1941-1944).
Заслуженный мастер спорта СССР (1954).
Награждена орденом Ленина (1957), медалью "За трудовую доблесть" (1960).
Девичья фамилия - Ватина, во время первого замужества - Козырева.
Окончила Государственный институт физической культуры имени Лесгафта (1958, Санкт-Петербург, ныне - Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта).
В 1949 г. начала участвовать в лыжных соревнованиях за ленинградский клуб "Буревестник", в 1950 г. перешла в клуб "Искра". В 1957-1962 г. выступала за московский "Буревестник". В 1950 г. впервые завоевала титул чемпионки СССР в эстафете 4x5 км, впоследствии выигрывала золото союзных чемпионатов 15 раз.
В 1954 г. одержала победу на чемпионате мира по лыжным видам спорта в Фалуне (Швеция) в индивидуальной гонке на 10 км и эстафете 3x5 км. В 1955 г. стала первой в истории СССР победительницей Холменколленских игр в Норвегии (на дистанции 10 км).
В 1956 г. стала первой в истории советской чемпионкой зимних Олимпийских игр 1956 г. в Кортина-д'Ампеццо (Италия), на них же завоевала серебро в эстафете 3x5 км. Призеры Олимпиады 1956 г. одновременно становились медалистами чемпионата мира.
В 1958 г. и 1960 г. завоевала две золотые медали чемпионатов мира в Лахти (Финляндия) и Закопане (Польша) в эстафете на 3x5, а также два "серебра" в гонках на 10 и 5 км.
В 1960 г. выиграла две серебряные медали зимних Олимпийских игр в Скво-Вэлли (США) в эстафете 3x5 км и гонке на 10 км. Завершила карьеру в 1962 г., после чего работала тренером.
В 2007 г. была выбрана послом зимней Олимпиады 2014 г. в Сочи.
Скончалась 22 июня 2015 г. в Москве.
Заслуженный мастер спорта СССР (1954).
Награждена орденом Ленина (1957), медалью "За трудовую доблесть" (1960).