Née le 30 décembre 1960 à Moscou. Son père est le célèbre violoncelliste Valentin Berlinski, fondateur du Quatuor Borodine.
Elle commence le piano à l'âge de 5 ans et sera élève du Conservatoire de Moscou.
Dès 14 ans, elle joue avec le Quatuor Borodine, et à 15 ans fait ses débuts avec orchestre ; tournée à travers l’URSS.
A 14 ans, elle joue et chante dans le film Le Grand voyage cosmique de Valentin Selivanov. Malgré le succès de sa performance dans le film, elle refuse de multiples propositions pour jouer ou chanter dans d'autres films elle veut se consacrer à son apprentissage du piano.
À 15 ans, Lioudmila Berlinskaïa entre dans le cercle privilégié de Sviatoslav Richter, considéré comme son mentor spirituel. Elle fut sa tourneuse de pages et a partagé la scène avec lui en 1985 lors d’un concert à quatre mains, et l’a remplacé dans l’opéra Le Tour d’Écrou de Britten
Au début des années 1990, elle s’installe à Paris avec son second époux, Anton Matalaev (premier violon du Quatuor Anton), vainqueur d’un grand prix à Évian.
Elle se produit notamment avec Mstislav Rostropovitch, reçoit la proposition de créer un festival via Madame Chirac épouse du maire de Paris : le Salon Musical Russe.
Elle fonde le Printemps Musical à Paris en 2001
Elle enseigne à l’École Normale de Musique de Paris "Alfred Cortot" pendant plus d’une décennie.
En 2009, elle crée l’Association Berlinsky en hommage à son père.
Depuis 2011, elle forme avec le pianiste français Arthur Ancelle un duo de pianos très reconnu. Ils ont fondé des festivals (La Clé des Portes, Rungis Piano‑Piano Festival), une académie dédiée (Académie Piano‑Piano) et une classe spécialisée à l’École Normale de Musique de Paris (depuis 2023).
