Лидия Николаевна Смирнова родилась 31 января (13 февраля) 1913 года. Официально годом рождения является 1915, но сама Лидия Николаевна говорила, что "убрала" себе 2 года, просто исправив "тройку" на "пятёрку" в документах того времени.
Детство провела в родной Сибири. Потом переехала в Москву к тёте и поступила промышленно—экономический техникум. Одновременно с учебой в нем она три года занималась в хореографическом училище при Большом театре.
Затем она стала студенткой авиационного института. Занималась спортом и даже не помышляла о карьере киноактрисы.
В театральное училище Лидия Смирнова пришла со второго курса авиационного института. Заявление подала одновременно в Вахтанговское училище, школу Камерного театра и во Всесоюзный государственный институт кинематографии, и везде была принята. Она выбрала училище при Камерном театре так, как оно было самым близким к дому (ок. в 1938). Когда Смирнова училась в школе Таирова, к ним часто приходили с киностудий приглашать студентов на съёмки. Когда нужна была голубоглазая блондинка, говорили — у нас есть Смирнова, но утверждали её редко. Во время учебы в училище была актрисой Камерного и Реалистического теаров.
В 1940—1945 годах — актриса киностудии "Москфильм". С 1945 года — актриса Театра-студии киноактёра.
Одна из первых ролей в кино Лидии Смирновой — роль Шурочки в лирическом музыкальном фильме "Моя любовь".
К 1941 году начала складываться её карьера киноактрисы. Успех, пришедший к ней после фильма "Моя любовь", окрылял. Но с началом Великой Отечественной войны ушли на фронт товарищи по студии: режиссёры, операторы, художники, артисты. Муж Смирновой Сергей Добрушин был журналистом. Он, не дожидаясь повестки, сам пошёл на призывной пункт и всего через месяц погиб под Смоленском. Вторым мужем Лидии Смирновой был известный советский кинооператор Владимир Рапопорт. Смирнова — член КПСС с 1952 года г.
Лидия Смирнова скончалась 25 июля 2007года в Москве, где и похоронена на Введеновском кладбище.
У Лидии Смирновой долгие годы был роман с известным советским композитором Исааком Дунаевским, волею судьбы актриса скончалась в день 52-й годовщины его смерти.
После смерти Лидии Николаевны ее племянница передала личные вещи из гардероба актрисы в коллекцию историка моды Александра Васильева, в частности:
Вечернее платье из тюля, апплицированное бархатными лентами. Москва. 30-е годы;
Вечернее платье из шелкового атласа с кружевной аппликацией. СССР. Начало 70-х годов;
Вечернее платье из трикотажа с отделкой в стиле диско. Москва 80-е годы;
Вечерний смокинг из шерсти. Дом моды Ваячеслава Зайцева. Москва. 2-я половина 80-х годов;
Вечернее платье с пелериной. Москва. 2-я половина 80-х годов.
Все вышеперечисленные фрагменты гардероба стали экспонатами уникальной выставки "Мода за железным занавесом. Из гардероба звезд советской эпохи", открытие которой прошло 22 февраля 2012 года в Хлебном Доме музея-заповедника Царицыно, а также попали в одноименный иллюстрированный каталог, куратором которого стал Александр Васильев.