Родилась 6 октября 1935 года в Оренбурге.
Певица (меццо-сопрано).
Заслуженная артистка РСФСР (10.07.1975).
Народная артистка РСФСР (2.10.1980).
Народная артистка СССР (1.07.1983).
Окончила музыкальную школу по классу фортепиано и среднюю школу, где занималась в математическом, драматическом и хоровом кружках, нередко выступала в концертах. В 1953-1958 гг. училась в Ленинградском университете на математико-механическом факультете — и успешно окончила его. Одновременно занималась в университетском хоре под руководством заслуженного деятеля искусств РСФСР Г. М. Сандлера. В 1955 году в составе хора ЛГУ выступала на Всемирном фестивале молодежи и студентов в Варшаве, а в 1957 году — на Всемирном фестивале в Москве как солистка этого хора.
В 1957—1970 годах брала уроки пения у Е. Б. Антик.
После окончания ЛГУ, в 1958 году была принята по конкурсу в хор Ленинградского академического театра оперы и балета им. Кирова. За два года она освоила не только все хоровые партии обширного репертуара театра, но и подготовила многие ведущие сольные партии меццо-сопранового репертуара.
В 1960 году на Первом Всесоюзном конкурсе им. М. И. Глинки завоевала первое место и единственную золотую медаль (в группе мужских голосов первое место не присуждалось).
Победа на конкурсе определила всю последующую творческую судьбу Филатовой. В Кировском театре ее зачисляют в группу солистов стажеров оперной труппы, а после блестящего дебюта в "Пиковой даме" Чайковского (Полина) и "Вертере" Массне (Шарлотта) она утверждается в числе ведущих солистов театра (с 1962).
С тех пор исполнила на сцене театра более 60 ведущих сольных партий. Кроме того в ее репертуаре более 500 камерных и вокально-симфонических произведений. Глубокое и полнозвучное меццо-сопрано Людмилы Филатовой звучало не только по всему бывшему Советскому Союзу, но и во многих странах Европы, Азии и Северной Америки, неизменно покоряя и знатоков, и любителей вокала.
С 1973 года преподаёт в Ленинградской консерватории им. Н. А. Римского-Корсакова.
театральные работы
1963 — Миловзор и Полина («Пиковая дама» П. Чайковского)
1963, 1968 — Шарлотта («Вертер» Ж. Массне)
1963 — Ольга («Евгений Онегин» П. И. Чайковского)
1964 — Степанида («Псковитянка» Н. Римского-Корсакова)
1964 — Ангел («Демон» А. Рубинштейна)
1964 — Отрок («Сказание о невидимом граде Китеже...» Н. Римского-Корсакова)
1964, 1967 — Ирина («Судьба человека» И. И. Дзержинского)
1964, 1984 — Графиня («Пиковая дама» П. Чайковского)
1965 — Федор («Борис Годунов» М. П. Мусоргского)
1965 — Дуэнья («Обручение в монастыре» С. С. Прокофьева)
1965 — Кончаковна («Князь Игорь» А. П. Бородина)
1965 — Миссис Седли («Питер Граймс» Б. Бриттена)
1966 — Прециозилла («Сила судьбы» Дж. Верди)
1966 — Комиссар («Оптимистическая трагедия» А. Холминова)
1966 — Наташа («Октябрь» В. Мурадели)
1966 — Кармен («Кармен» Ж. Бизе)
1967 — Любаша («Царская невеста» Н. Римского-Корсакова)
1967 — Аксинья («Тихий Дон» И. И. Дзержинского)
1967 — Третья дама («Волшебная флейта» Моцарта)
1967 — Анна («Анна Снегина» А. Холминова)
1968 — Любовь («Мазепа» П. И. Чайковского)
1968 — Ксюша («Настя-кружевница» В. Трамбицкого)
1970 — Анюта («Василий Губанов» Д. Клебанова)
1971 — Азучена («Трубадур» Дж. Верди)
1971 — Марина Мнишек («Борис Годунов» М. П. Мусоргского)
1972 — Натэла («Абессалом и Этери» З. Палиашвили)
1975 — Марта-Екатерина («Пётр I» А. Петрова)
1977 — Амнерис («Аида» Дж. Верди)
1977 — Марфа («Хованщина» М. Мусоргского)
1980 — Снежная королева («История Кая и Герды» С. Баневича)
1981 — Плюшкин («Мёртвые души» Р. К. Щедрина)
1981 — Элен и Марья («Война и мир» С. С. Прокофьева)
1982 — Филиппьевна («Евгений Онегин» П. И. Чайковского)
1982 — Шинкарка («Борис Годунов» М. П. Мусоргского)
1983 — Пророк («Маяковский начинается» А. Петрова)
1987 — Гувернантка («Пиковая дама» П. Чайковского)
1987 — Власьевна («Псковитянка» Н. Римского-Корсакова)
1989 — Хивря («Сорочинская ярмарка» М. Мусоргского)
1990 — Перфильевна («Псковитянка» Н. Римского-Корсакова)
1990 — Бабушка («История Кая и Герды» С. Баневича)
1991 — Ахросимова («Война и мир» С. С. Прокофьева)
1991 — Бабуленька («Игрок» С. С. Прокофьева)
1996 — Мать («Семен Котко» С. С. Прокофьева)
призы и награды
1-я премия на Всесоюзном конкурсе вокалистов им. М. И. Глинки (1960).
Почётный гражданин Оренбурга (1996).
Медаль ордена «За заслуги перед Отечеством» I степени (2008).
роли в кино
2010 Литейный (4-й сезон)
1988 Цыганский барон :: Чипра
1969 К новым берегам (фильм-спектакль) :: баба
вокал
1980 Казначейша :: кузина
роль Е.Павловской
участие в фильмах
1982 Имени Василия Андреева (документальный)
