Людмила Викторовна Артемьева родилась 10 февраля 1963 года в германском городе Дессау, где ее отец военнослужащий проходил службу. Мама Людмилы - в юности увлекалась вокалом и была профессиональным спортсменом (кандидатом сборной УССР по лёгкой атлетике).
В школу Люда пошла в приграничном городе Ужгород (западная, закарпатская часть Украины). Заканчивать среднее образование пришлось уже во Львове. Девочка отлично знала украинский язык и разговаривала со сверстниками только на нем. Стимулом для изучения языка послужило и то, что у мамы Людмилы были украинские корни.
В 1980 году, по завершении школы, Людмила поступает в Ленинградское музыкальное училище при консерватории Римского-Корсакова.
В 1982 году, отучившись только 2 года в музыкальном училище, Людмила поступает в Московское Щукинское училище. Примечательно, что некоторое время Артемьевой удавалось учится сразу в двух учебных заведениях, переезжая из Москвы в Ленинград. Но, все же, ее выбор был остановлен на актерстве.
В 1984 году Людмила выходит замуж и рождает дочь Катю.
Закончив в 1986 году Щукинское училище, она была зачислена в легендарный Ленком. Евгений Леонов, Татьяна Пельтцер, Александр Абдулов, Николай Караченцов и другие мастера сцены долгие годы были её партнёрами.
В 1986 году Артемьева снялась в фильме «Очень страшная история». Это был ее дебют в кино, хотя роль небольшая.
В 1997 году Артемьевой было присвоено звание «заслуженная артистка России».
В 1998 году Артемьева покидает Ленком и разводится с мужем. Как признается сама артистка - это были трудные для нее времена, ролей не было, муж ушел. Она осталась одна с дочкой.
С 2002 по 2004 год Людмила Артемьева ведет программу о потребительских товарах «Впрок» на телеканале «НТВ». Аналог этой программы - передача «Контрольная закупка», выходящая на «Первом канале».
В 2004 году Артемьева снимается в телесериале «Таксистка». Это ее первая главная роль в кино и после этого к актрисе приходит популярность.
В 2008 году Артемьеву приглашают в Киев сниматься в сериале «Сваты». Роль бабушки Оли принесла актрисе всенародную любовь и украинскую премию за роль в кино «Телетриумф-2010». Вместе с Артемьевой в сериале снимались Анатолий Васильев, Татьяна Кравченко, Фёдор Добронравов, Николай Добрынин, Владимир Зельдин, Ольга Аросева.
Дочь Людмилы Артемьевой Катя по профессии лингвист. Она окончила литературный институт имени Горького отделение «художественные переводы с немецкого языка». Сегодня Катя работает в небольшой частной кинокомпании и продолжает искать себя.
Артемьеву очень часто приглашают сниматься в рекламе. Она даже получила премию - приз за лучший рекламный образ девушки Люси в рекламе «Моя семья».