Родилась в семье инженера-строителя Михаила Петровича Самохина и учительницы Марии Захаровны. Была четвёртым, младшим ребёнком в семье. Перед началом Великой Отечественной войны отец умер от туберкулёза.

С 1942 года вместе с семьей находилась в эвакуации в Туле, где окончила среднюю школу.

С 1952 по 1957 год училась в ГИТИСе, окончила институт с отличием. Снималась на киностудии «Мосфильм», служила в Театре-студии киноактёра.

Дебютом в кино стал вышедший на экраны в 1957 году фильм «В добрый час!», снятый по одноимённой пьесе Виктора Розова, где она сыграла одну из главных ролей.

Муж — режиссёр Владимир Граве (играл в фильме «Гусарская баллада» французского офицера, сражающегося с Ржевским). Дочь — Елена Граве (1959—2003).

Последние годы жизни много болела, перенесла несколько инфарктов, передвигалась в инвалидном кресле. Скончалась от инфаркта в возрасте 79 лет в одной из больниц Москвы после пожара в собственной квартире. Похоронена на Хованском кладбище.