Lyusena Ovchinnikova aktyor boʻlishni xohlagan, shuning uchun maktabni tugatgandan keyin ammasi yoniga Minskka koʻchib, teatr institutiga kirish niyatida borgan. Muvaffaqiyatsizlikka uchraganidan soʻng, Ovchinnikova universal doʻkonning parfyumeriya boʻlimida ishga joylashgan. 1950 yilda u Moskvaga koʻchib, GITISga kirib oʻqigan. 1955 yilda u oʻqishni tugatib, Mayakovskiy nomidagi Moskva teatrining aktyori sifatida taklif olgan. Ushbu teatr sahnasida Lyusena Ovchinnikova oʻzining birinchi katta rolini – A. Arbuzovning "Irkutsk tarixi" pyesasidagi Varya rolini ajoyib ijro etgan.
Televidenieda aktyoraning birinchi chiqishi 1959 yilda Lev Kulidjanovning "Otchiy dom" filmi chiqqan paytda boʻlgan, unda Ovchinnikova qishloq qizi Nyura rolida chiqqan. Debyut muvaffaqiyatli boʻlgan, aktyorani "Iskusstvo kino" jurnali sahifalariga chiqqan. Keyin "Devichʻya slеза" filmi chiqqan, unda Lyusena bitiruvchi Anastasiya qiyofasida chiqqan. Bu film ancha muvaffaqiyatli boʻlgan, aktyorani Shveytsariya, Senegal, Indoneziya va Kiprga olib borgan. Lekin haqiqiy muvaffaqiyat va keng shuhrat 1962 yilda Yuriy Chulyukinning "Devchata" komediyasi ekranga chiqqan paytda kelgan, unda Ovchinnikova Kati qiyofasida chiqqan. Shundan keyin aktyorani doimiy suratga olishlarga chaqirishgan, uning ishtirokida "Utrennie poezdlar" (1963), "Vernostʼ" (1965), "Zhurnalist" (1967) va boshqa filmlar chiqqan. 1970 yilda "Mama chiqqan turmushga" filmi chiqqan, 1973 yilda esa aktyoraning "Bolshaya peremena" filmidagi ishtiroki boʻlgan. Keyinchalik "Eto my ne prohodili" (1976), "Dvadtsatʼ dney bez voyny" (1977), "Probuzhdeniye" (1983) filmlarida ishlagan.
Hayotining soʻnggi yillarida Lyusena Ovchinnikova Moskva kinoaktyorlari teatrining sahnasida chiqqan, "Eralash" kinorejurnalida suratga olingan. Aktyorani 1999 yil 7 yanvarda 68 yoshida vafot etgan.