Лидия Николаевна родилась 25 сентября 1938 года в Ленинграде. В девятнадцать лет она поступила во ВГИК на актерский курс С. Герасимова и Т. Марковой. Первую роль в кино Лидия получила в 1955 году в ленте Анатолия Граника «Максим Перепелица». Впрочем, блистательная игра звезд советского экрана затмила непримечательную работу Федосеевой, появившейся в эпизодической роли лаборантки. Полноценный и яркий дебют актрисы состоялся в 1959 году в картине «Сверстницы», где Федосеева сыграла одну из центральных героинь – студентку Таню.
На киностудии имени Довженко Лидия познакомилась с первым мужем, актером Вячеславом Ворониным, от которого вскоре родила дочку Настю. Из-за семейных обязанностей и, как следствие, постоянных пропусков Лидию отчислили из ВГИКа. Муж Вячеслав сам пошел к декану факультета и убедил его восстановить молодую актрису. В 1964 году супруги жили в разных городах: она – в Москве, он – в Киеве. Через некоторое время брак превратился в формальность, и молодые люди решили развестись. Дочке не позволяли видеться с матерью. По прошествии нескольких десятилетий они так и не наладили отношения.
В том же 1964 году проходили съемки фильма «Какое оно, море?», где Лидия Николаевна познакомилась со вторым мужем – знаменитым актером, писателем и режиссером Василием Шукшиным. Коллеги встретились в поезде на пути в Судак, разговорились, подружились и решили поддерживать отношения. После свадьбы артисты превратились в настоящую «звездную пару». В ярком тандеме они снялись в картинах «Печки-лавочки» и «Калина красная». Режиссером-постановщиком и сценаристом обеих лент выступил сам Шукшин. Лидия Николаевна сыграла простых деревенских женщин, готовых стойко переносить невзгоды ради любимых мужчин. Запоминающаяся внешность и искренняя игра Федосеевой-Шукшиной сделали свое дело: актриса стала известной на весь Советский Союз.
Супружеский дуэт успел сделать несколько замечательных проектов и, без сомнения, сделал бы больше, если бы не преждевременная кончина Шукшина. Он умер в сорок пять лет на съемках военной драмы «Они сражались за Родину», где работал вместе с женой. Лидия Николаевна осталась с двумя маленькими дочерьми. К счастью, в финансовом плане трудностей не возникало: книги Шукшина успешно переиздавались на территории всего СССР. После смерти мужа актриса взяла двойную фамилию.
С 1974 года Лидия Николаевна начала выступать на сцене Театра-студии киноактера в Москве. Помимо театральной деятельности, Федосеева-Шукшина продолжала сниматься в полнометражных лентах. Она играла героинь разных эпох, социальных статусов и судеб, но всегда проживала их жизни, мастерски передавая соответствующий характер и волнения. Эпитет «царственная» Федосеева-Шукшина получила после того, как предстала высокопоставленными особами в нескольких исторических лентах: Анной Иоанновной в «Демидовых», королевой в фильме «На златом крыльце сидели», Чернышевой в «Гардемарины, виват!» и, конечно, Екатериной II в «Графине Шереметьевой».
За свой творческий путь Лидия Николаевна успела принять участие более чем в 70 кинолентах и получить звание Народной артистки РСФСР. Актриса ведет активную деятельность по нормализации работы фонда памяти Василия Шукшина.
