Mereka bertemu di kota asal mereka Leningrad, sekarang St Petersburg, ketika seorang teman mengundang Putin untuk melihat pertunjukan. Mereka berkenalan dan seiring waktu merajut kisah kasih.
Kala itu, Putin menyembunyikan identitas dirinya sebagai mata-mata agen keamanan nasional Uni Soviet atau KGB saat mereka pacaran selama tiga tahun. Keduanya pun menikah pada Juli 1983.
Pasangan itu memiliki dua putri, Mariya, yang lahir pada April 1985, dan Yekaterina, yang lahir pada Agustus 1986, setelah mereka pindah ke Jerman ketika Putin ditempatkan sebagai mata-mata Soviet.
Putin naik melalui jajaran penerus KGB, FSB, kemudian menjadi penerus Boris Yeltsin ketika ia mengundurkan diri pada 1999.
Lyudmila dilaporkan ingin membangun peran aktif agar bisa seimbang dengan suaminya. Tetapi dia tidak melakukan hal ini karena dia diduga berpikir harus "lebih rendah hati dan tidak menonjol".
Putin yang bekerja sealam 16 – 17 sehari dan kerap mengorbankan kehidupan keluarganya akhirnya memilih berpisah pada Juni 2013. Perpisahan ini terjadi hanya beberapa minggu sebelum ulang tahun pernikahan mereka yang ke-30 tahun.