В 1936-1937 г.г. Лидия Королёва училась в МГУ на математическом факультете. В 1938 году Лидия Королёва поступила во ВГИК на режиссерский факультет, выдержав сложнейшие экзамены. Она стала одной из любимых учениц Эйзенштейна, но во время войны была вынуждена перевестись на актерский факультет к Б.Бибикову и О.Пыжовой.
В 1943 году впервые снялась в кино - в короткометражке "Юный Фриц" она сыграла Невесту с фингалом, с которой герой Михаила Жарова. В 1944 году окончила Всесоюзный Государственный Институт Кинематографии.
В 1946 году в Москве открылся Театр-студия киноактера, в штат которого Королёва была принята одной из первых. Но ролей на всех не хватало, и тогда актер и писатель Виктор Драгунский предложил создать «Синюю птичку» - пародийную труппу, высмеивающую все недостатки театрального бытия. В течение четырех лет этот коллектив собирал аншлаги, попасть на его спектакли было невозможно. В них-то и проявился комедийный талант Лидии Королёвой.
С 1959 по 1989 г.г. - в штате киностудии им. М.Горького. Актриса начала много сниматься в кино с 50-х годов. Но играть ей приходилось, преимущественно, эпизоды. Она снялась в картинах «Убийство на улице Данте», «Полюшко-поле», «Если ты прав», «Девушка без адреса», «Сердце матери», «Криницы». Королёву часто приглашали на студию научно-популярных фильмов и на «Союзмультфильм», она много дублировала, снималась в «Фитилях».
Однажды актриса вышла и на эстраду. Со своими собственными текстами она участвовала в шоу «Товарищ кино» и пользовалась неизменным успехом у публики. С ее текстами стали выступать и другие актеры, в числе которых был даже Савелий Крамаров.
Лидия Королёва стала любимой актрисой двух талантливых режиссеров. Сказочник Александр Роу оказался единственным, кто предложил ей большую, интересную роль, а югославский режиссер Слободан Косовалич не представлял без Королёвой ни одной своей работы. У него актриса снялась в фильмах «В старом автобусе», «Посейдон спешит на помощь».
Лидия Королёва ушла из жизни 10 октября 1999 года в Москве. Похоронена на Калитниковском кладбище.