Родилась 20 октября 1921 г. в Петрограде (с 1924 г. - Ленинград, с 1991 г. - Санкт-Петербург).
В детстве занималась в драматическом кружке при городском Доме учителя.
В 1938 г. поступила в студию при Большом драматическом театре им. М. Горького (БДТ; ныне Российский государственный академический Большой драматический театр им. Г. А. Товстоногова). Училась у знаменитого советского режиссера и актера, исполнителя роли Чапаева Бориса Бабочкина.
В том же 1938 г. была принята во вспомогательный состав труппы БДТ. Дебютировала на театральной сцене в эпизодической роли Мальчишки в спектакле "Кубанцы", поставленном Борисом Бабочкиным по пьесе Виктора Ротко. В 1939 г. сыграла в спектаклях "Бикин впадает в Уссури" (постановка Александра Мелузова) и "Волк" (Борис Бабочкин, Павел Вейсбрём).
В 1941 г. по окончании театральной студии была принята в основной состав труппы Большого драматического театра. Ее первой ролью стала Аня в спектакле "Вишневый сад" по пьесе Антона Чехова, который поставил Павел Гайдебуров. В мае 1941 г. Людмила Макарова вышла замуж за своего коллегу - актера БДТ Ефима Копеляна (1912-1975). Позднее у супругов родился сын Кирилл (1948-2005; актер).
С началом Великой Отечественной войны БДТ был эвакуирован в Киров. Муж актрисы Ефим Копелян стал членом фронтового Театра народного ополчения, созданного из числа работников искусств, записавшихся в первые дни войны в ополчение. Сама Людмила Макарова осталась в Ленинграде.
В 1941-1945 гг. она служила в Театре краснознаменного Балтийского флота (ныне Драматический театр Балтийского флота). В составе театральных бригад выступала перед моряками на фортах и палубах военных кораблей, на подводной лодке и др. Была занята в спектакле "У стен Ленинграда" (режиссер - художественный руководитель Театра Балтфлота Александр Пергамент), премьера которого состоялась в апреле 1944 г. в ДК "Выборгский", и др.
В 1945 г. Людмила Макарова вернулась в Большой драматический театр, где прослужила до конца своей жизни. Среди ее ролей 1940-1950-х гг.: Эбигейль ("Стакан воды"), Клариче ("Слуга двух господ"), Рыжова ("Великая любовь"), мисс Бридж ("Русский вопрос"), Ксения ("Разлом"), Снегурочка ("Снегурочка"), Катя ("Пролог"), Улинька ("Обрыв").
В 1956-1989 гг. главным режиссером БДТ был народный артист СССР Георгий Товстоногов (1915-1989). При нем труппа получила признание как один из ведущих театральных коллективов страны. К этому периоду относятся роли Людмилы Макаровой в спектаклях "Варвары", "Мещане" и "Дачники" по пьесам Максима Горького, "Пять вечеров" по произведению Александра Володина, "Иркутская история" по пьесе Алексея Арбузова, "Горе от ума" и "Ревизор" по произведениям Александра Грибоедова и Николая Гоголя, "Три сестры" и "Дядя Ваня" по пьесам Антона Чехова, "Король Генрих IV" по произведениям Уильяма Шекспира, "Римская комедия" по пьесе Леонида Зорина и др. Одной из самых запоминающихся работ актрисы стала роль Ханумы в одноименном музыкальном спектакле 1972 г., поставленном Георгием Товстоноговым по водевилю Авксентия Цагарели (в 1978 г. постановка вышла в телевизионной версии). Партнером актрисы в этом спектакле был ее муж Ефим Копелян, который сыграл купца Микича Котрянца. "Ханума" стала одним из самых популярных спектаклей БДТ (более 300 представлений).
В 1990-е гг. в репертуаре актрисы были также роли в спектаклях "Охота на ведьм" по пьесе Артура Миллера, "Дворянское гнездо" по роману Ивана Тургенева, "Мещанин во дворянстве" по произведению Жан-Батиста Мольера и др. В 2001 г. в БДТ был представлен бенефис Людмилы Макаровой "Дорогая Памела" по пьесе американского драматурга Джона Патрика, в котором она сыграла заглавную роль Памелы Кронки. Всего в репертуаре актрисы - около 80 театральных работ.
В 1953 г. Людмила Макарова снялась в эпизодической роли в фильме-спектакле "Любовь Яровая", в том же году сыграла Клариче в фильме-спектакле "Слуга двух господ". Впоследствии играла еще в ряде фильмов-спектаклей, таких как "Достигаев и другие" (1959), "Мертвые души" (1960), "Рембрандт" (1963), "Нос" (1965), "Юморески Валентина Катаева" (1968), "Мещане" (1971), "31-й отдел" (1972), "В добрый час" (1973). Кроме того, снялась в художественных лентах "Два капитана" (1955), "Медовый месяц" (1956), "Отцы и дети" (1958), "Рассказ о простой вещи" (1975), "Ослиная шкура" (1982), "Марица" (1985), "Тайна Снежной королевы" (1986) и др.
Принимала участие в дублировании фильма-спектакля "Моя ошибка" (1957, "Киргизфильм") и криминального сериала "Отстегните ремни" (2012).
Людмила Макарова скончалась в Санкт-Петербурге 30 мая 2014 г. на 93-м году жизни. Похоронена на Литераторских мостках Волковского кладбища.
Народная артистка СССР (1977).
Была награждена орденами Отечественной войны II степени (1985), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2002), Почета (2011), медалями "За оборону Ленинграда" (1945), "За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг." (1946), медалью Жукова и многими другими.
Лауреат театральной премии Санкт-Петербурга "Золотой софит" (специальная номинация "За творческое долголетие и уникальный вклад в театральную культуру", 1999), премии "Золотая маска" в номинации "За честь и достоинство" (2006).