Лариса Анатольевна родилась 4 марта 1939 года в Ленинграде. Раннее детство актрисы прошло в условиях блокады. Ее отец после ранения скончался от голода, как и старшая дочь Лужиных. Позднее Лариса вместе с матерью была эвакуирована в Кемеровскую область. Именно здесь во время одного из праздников она впервые выступила на сцене со стихотворением, искренне растрогав зрителей, и так запомнила этот момент, что впоследствии загорелась мечтой стать актрисой.
По возвращении в освобожденный Ленинград мать и дочь обнаружили, что их квартира занята, и отправились жить к родственникам-эстонцам. В Таллинне Лужина записалась в театральный кружок, которым руководил Иван Данилович Россомахин, воспитавший нескольких известных артистов. Окончив школу, девушка попыталась сдать экзамены в Ленинградский институт театра, музыки и кино, но ее ждала неудача. Тогда Лариса вернулась в Эстонию, где работала сперва на фармацевтической, а позднее на кондитерской фабрике. Обратившись по объявлению в газете, Лужина также устроилась манекенщицей в Таллиннский дом моделей. Здесь ее заметили и предложили исполнить эпизодическую роль певицы в фильме «Незваные гости». Лента не вышла на экраны, зато на съемочной площадке Лужина познакомилась со студенткой ВГИКа Лейдой Лайус, которая побудила одного из педагогов обратить на Ларису внимание. После прослушивания она была зачислена во ВГИК в мастерскую Герасимова-Макаровой. Одновременно режиссер Герберт Раппопорт доверил ей заметную роль в ленте «В дождь и в солнце», ставшую полноценным дебютом Лужиной.
В студенческие годы благодаря содействию Сергея Герасимова начинающая актриса получила роли в фильмах «Человек не сдается», «Человек идет за Солнцем» и «На семи ветрах». После выхода последней картины к Лужиной пришла первая широкая известность. Кроме того, лента была показана в рамках Каннского кинофестиваля, куда удалось выбраться самой актрисе. Позднее Лужина посещала и другие международные мероприятия. Через некоторое время на экраны кинотеатров вышли новые картины с ее участием: «Тишина», «Штрафной удар» и «Большая руда». Режиссер Иоахим Хюбнер пригласил Ларису в ГДР на съемки многосерийного фильма «Dr. Schlüter — Unter Menschen», где она исполнила сразу две роли. Следующий громкий успех ждал ее после премьеры картины «Вертикаль». Работая над лентой, актриса сотрудничала с Владимиром Высоцким, впоследствии посвятившим ей песню «Она была в Париже».
До начала перестройки Лариса Анатольевна почти не покидала съемочную площадку. Наиболее заметными фильмами с ее участием стали «Главный свидетель», «Золото», «Гонщики», «Настенька», «Небо со мной», «Четвертая высота», «Так начинается легенда». Кроме того, она играла в спектаклях на сцене Театра Киноактера. 90-ые годы оказались для карьеры Лужиной трудным периодом, зато в новом тысячелетии актриса вернулась на экраны, снимаясь преимущественно в телесериалах («Нет спасения от любви», «Юнкера», «Охота на изюбря», «Любовь как любовь» и др.).
Лариса Анатольевна четыре раза вступала в брак. Окончив ВГИК, она вышла замуж за оператора Алексея Чардынина, но спустя семь лет пара рассталась. Ее второй супруг Валерий Шувалов также был оператором. Они прожили вместе шесть лет и растили сына Павла. Через некоторое время Лужина узаконила отношения с актером Владимиром Гусаковым, а затем вышла замуж за администратора Вячеслава Матвеева, но и с четвертым супругом актриса впоследствии развелась.
