Лялю школьницей заметили на Никитском бульваре и дали небольшую роль в фильме "Семиклассницы" Протазанова. Но её дорога в большое кино лежала через Челябинск. Оказавшись в эвакуации, она больше двух лет проработала на тракторном заводе, выпускавшем во время войны танки. Именно в Челябинске на встрече рабочих с кинематографистами она познакомилась с будущими педагогами – Сергеем Герасимовым и Тамарой Макаровой. К ним, вернувшись в Москву, она и поступила во ВГИК на курс, названный "молодогвардейским".

После премьеры создателям "Молодой гвардии" присудили Сталинскую премию, в том числе актёрам-студентам. Узнав, что среди них нет Шагаловой, Герасимов вычеркнул из списка жену Тамару Макарову, чтобы лауреатом стала Ляля. В годы её учёбы ВГИК был полон студентов-фронтовиков. Один из них, будущий оператор и муж Вячеслав Шумский, ухаживал за ней как никто: вместо цветов приносил бутерброды и дарил тёплые чулки. Что ещё нужно было для счастья после войны?
  
Порой огромные голубые глаза блондинки вызывали у режиссёров недоверие. Так, Калатозов, приверженец достоверности, заставил её сниматься без дублёров в сцене, где буквально по ней бежит табун лошадей. "Я пригласил тебя как актрису из "Молодой гвардии", – добавил он. И отважная девушка согласилась.

В 39 лет ей предложили сыграть старуху в фильме "Женитьба Бальзаминова". "Неужели я так плохо выгляжу?" – подумала она… и создала образ-шедевр. В год премьеры советские зрители признали Людмилу Шагалову лучшей актрисой. Вицин, по роли её сын, был старше Шагаловой на 6 лет, так что обоих немало помучили с гримом. В кино актёры часто оказывались партнёрами. В комедии "Не может быть!" они сыграли мужа и жену.

Она бралась за характерные роли и признавалась, что именно они с годами помогли безболезненно перейти к возрастным персонажам. В числе любимых зрителями и ей самой был детский фильм "Усатый нянь". Шагалова любила молодёжь: помогала пробивать сценарии, получать жильё, снималась даже у дебютантов. Обожала внуков, правнуков и мужа, с которым прожила 67 лет. Она могла ещё долго сниматься, если бы не легкомысленно брошенная фраза в поликлинике: "как вы изменились…". Возможно, это стало поводом для ухода из кино, нелёгкого для актрисы решения – остаться той Людмилой Шагаловой, которую помнили зрители.