В 1974 году в театр, где работала Людмила Гнилова, устроился актёр Александр Соловьёв (прославившийся позже благодаря киноленте «Зелёный фургон»). В ЦДТ ему сразу предложили главную роль, и партнёршей Александра по сцене стала Гнилова. В спектакле актёрам довелось играть влюблённых, и чувство это они перенесли и в реальную жизнь. К тому времени Соловьёв был женат, а Людмила воспитывала в благополучном браке сына. Александр Соловьёв в течение трёх лет добивался расположения красавицы, и вскоре Людмила Гнилова сдалась. В 1977 году пара официально зарегистрировала свои отношения, а затем обвенчалась.
Никакие бытовые неудобства не мешали счастью супругов, однако беда подкралась совсем с другой стороны: муж актрисы начал много пить. Поначалу Людмила, как любящая жена, прощала нерадивому мужу все выходки, пыталась помочь ему избавиться от пагубной зависимости. В 1991 году Александр Соловьёв попал в клинику для алкоголиков, где у него завязался роман с актрисой Ириной Печерниковой. Людмила Гнилова не могла этого стерпеть и порвала с мужем.
В ЦДТ актриса работала до 2002 года. В это время в кино она почти не снималась. В 90-е годы она занималась озвучиванием иностранных картин: «Санта-Барбара», «Сбежавшая невеста», «Секретные материалы». Людмила Гнилова вновь появилась на экранах уже в новом веке, среди последних её работ – сериал «Любовь – не то, что кажется», «Внук космонавта», «Райские яблочки» и ряд других.