Родилась 8 сентября 1931 года в деревне 2-я Грачёвка Должанского района Орловской области.

В 1952 году поступила во ВГИК, в мастерскую Юлия Райзмана, окончив которую в 1957 году, была принята в штат киностудии «Ленфильм» и студии киноактера, где работала до 1990 года.

Сниматься в кино начала, учась в институте. Юлий Яковлевич Райзман, ее педагог, пригласил юную студентку на небольшую роль Марьи Степановны в свой фильм «Урок жизни», а затем утвердил ее на роль Фроси в картину «Коммунист», но эта работа уже не состоялась.

В дальнейшем актриса снялась более чем в 70 фильмах, исполняя небольшие лирические и характерные роли. Своих героинь Лилия Ивановна всегда наделяла мягкостью, душевной теплотой и обаянием, заставляя зрителя сопереживать себе.

В конце 50-х годов, на одном из озвучаний, Лилия Гурова познакомилась с актером Николаем Крюковым, с которым вскоре у нее завязались дружеские отношения. На тот момент Николай Николаевич был женат, у него рос сын, а у Лилии Ивановны был жених. В 1960 году Крюков и Гурова поженились и прожили вместе 33 года, вплоть до кончины Николая Николаевича.