Она была невысокого роста и ей часто доставались роли подростков в детском театре. Зрители рукоплескали ее таланту перевоплощения, но широкой публике она не была известна. Людмилу Сергеевну узнали и полюбили, когда вышла картина «В добрый час», где она сыграла домохозяйку Анастасию Ефремовну. По сюжету супруга профессора опекала своих детей, особенно младшего, прочила ему поступление в институт. Это она, чуть ли не падая в обмороки, бежала за помощью к мужу: «Пе-етя, Пе-еетяя!»
Суетливая, иногда строгая, иногда смешная и наивная, Анастасия Ефремовна – образ матери-наседки, которая заботится, чтобы ее детям всегда было хорошо. В конце картины ей все же хватило силы воли отпустить младшего сына на завод в Сибирь.
Считается, что эта роль у Чернышёвой первая. Но в 1933 году она снялась в эпизоде фильма «Черный барак» (1933 год). Но именно после «Анастасии Ефремовны» актрису стали приглашать режиссеры. В 1957 году вышел «Ночной патруль» (Пелагея Петровна), в 1959 она сыграла жену дрессировщика в «Косолапом друге», в 1963 – главная роль в картине «Пропало лето» (тетя Саша). Получается, по-настоящему она пришла в кино в 49 лет.
Родилась актриса в Рязани, 14 сентября 1908 года. В восемнадцать лет уехала в столицу. Тогда еще работал Театр музыкальной буффонады, потом перешла в Московский мюзикл-холл, который в 1936 году был закрыт. Тогда актриса устроилась в Центральный детский театр и не покидала его до самой кончины. Роли подростков она играла виртуозно, заставляя зал плакать и смеяться.
Роль Анастасии Ефремовны она сыграла сначала на сцене. Это была пьеса Виктора Розова. А потом уже произведение решили экранизировать, и режиссер взял Чернышову, которая не только не подвела, а сыграла блистательно, показав, что она характерная актриса.
С 1957 по 1963 год артистка снялась в семи картинах, ее слава в кино только начиналась, но 15 августа 1963 года жизнь Людмилы Сергеевны оборвалась.
Первым мужем Людмилы Сергеевны был Борис Медяник - актер детского театра, не вернувшийся с войны. Второй супруг актер Николай Салант пережил Людмилу Сергеевну почти на 30 лет, похоронен рядом с женой на Новодевичьем кладбище.