В 1934—1945 годах — работала актрисой на киностудии «Мосфильм». В 1945—1949 годах — актриса Государственной студии киноактера, параллельно певица «Гастрольбюро». В 1949—1955 годах — актриса Театра-студии киноактера (ныне Государственный театр киноактёра). С 1955 года — актриса Академического театра имени Моссовета. Член Союза кинематографистов СССР.

Умерла от рака поджелудочной железы в 1975 году. Похоронена на Новодевичьем кладбище (участок № 3).

Творчество

Роли в театре

• «Перикола» — Перикола
• «Дочь мадам Анго» — Герсилья
• «Корневильские колокола» — Серполетта
•  — «Соломенная шляпка» Эжена Лабиша и Марк-Мишеля. Режиссёр: Леонид Баратов — Жоржета (Музыкальный театр им. Немировича-Данченко)
• «Русский вопрос» — Джесси
• «Сомов и другие» — Лидия
• «Нора» — Нора
• 1955 — «Лиззи Мак-Кей», по пьесе Ж.-П.Сартра «Добродетельная шлюха». Режиссёр: Ирина Анисимова-Вульф — Лиззи
• 1963 — «Милый лжец» — Патрик Кэмпбэлл
• 1972 — «Странная миссис Сэвидж» Дж. Патрика. Режиссёр: Леонид Варпаховский — Этель Сэвидж (ввод)

Роли в кино

1. 1933 — Любовь Алёны — Эллен Гетвуд
2. 1934 — Петербургская ночь — Грушенька
3. 1934 — Весёлые ребята — Анюта
4. 1936 — Цирк — Марион Диксон
5. 1938 — Волга-Волга — письмоносица Дуня Петрова («Стрелка»)
6. 1939 — Ошибка инженера Кочина — Ксения Лебедева
7. 1940 — Светлый путь — Таня Морозова, Золушка
8. 1941 — Боевой киносборник № 4 — письмоносица Дуня Петрова («Стрелка»)
9. 1941 — Дело Артамоновых — танцовщица Паула Менотти
10. 1943 — Одна семья (не вышел на экраны, в 1990-х гг. демонстрировался по телевидению) — Катя
11. 1947 — Весна — актриса Вера Шатрова / ученый Ирина Никитина
12. 1949 — Встреча на Эльбе — журналистка Джанет Шервуд
13. 1950 — Мусоргский — Платонова
14. 1952 — Композитор Глинка — Людмила Ивановна, сестра композитора
15. 1960 — Русский сувенир — Варвара Комарова (Барбара)
16. 1963 — Мелодии Дунаевского
17. 1974 — Скворец и Лира (на экраны выходил крайне редко) — Людмила Грекова («Лира»)

Документальные фильмы и телепередачи

1. 1969 — Любовь Орлова. Передача о творчестве
2. 1983 — Любовь Орлова
3. 1996 — В поисках утраченного. Любовь Орлова
4. 2002 — Воплощённое счастье. Любовь Орлова
5. 2005 — Три любви Любови Орловой
6. 2006 — Как уходили кумиры. Любовь Орлова
7. 2007 — Сказка о Золушке или Фемина Совьетика
8. 2007 — Три персонажа в поисках роли

Награды и премии

• Заслуженная артистка РСФСР (1935)
• Народная артистка РСФСР (1947)
• Народная артистка СССР (1950)
• Сталинская премия первой степени (1941) — за исполнение роли Марион Диксон в фильме «Цирк» (1936) и роли Стрелки в фильме «Волга — Волга» (1938)
• Сталинская премия первой степени (1950) — за исполнение роли американской журналистки Джаннетт Шервуд в фильме «Встреча на Эльбе» (1949)
• Орден Ленина (1939)
• Два ордена Трудового Красного Знамени (1938, ?)
• Юбилейный значок «ХХ лет советской кинематографии» (1940)
• Медаль «За оборону Кавказа» (1944)
• Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.» (1945)
• Медаль «В память 800-летия Москвы» (1947)
• Медаль «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина» (1970)
• VIII Международный кинофестиваль в Венеции (1947, специальный приз фестиваля за лучшую женскую роль (в фильме «Весна») (разделила с Ингрид Бергман).
• IV Международный кинофестиваль в Марианске-Лазне (1949, премия Мира за фильму «Встреча на Эльбе»)
• Почётная грамота Советского комитета защиты мира (1960).

Память

Росси 

• На доме, где в 1966—1975 годы жила Любовь Орлова (Большая Бронная улица, дом 29), установлена мемориальная доска.
• В 2001 году в честь Л. Орловой была выпущена почтовая марка России.
• В 2002 году в России была выпущена памятная монета, посвященная Любови Орловой.
• В большой коллекции историка моды Александра Васильева особое место занимают концертные туфли из парчи Любови Петровны Орловой. Эти туфли актриса подарила своей коллеге по театру Этель Ковенской перед тем как та эмигрировала в Израиль.
• В 1976 году на верфи в Югославии было спущено на воду круизное судно, названное «Любовь Орлова».
• В 1989 году cоветский (в то время) композитор и певец Игорь Николаев написал и исполнил песню «Бенгальские огни» (другое название - «Любовь Орлова»). Эту песню он посвятил памяти Любови Орловой. Авторы слов - Игорь Николаев и Игорь Кохановский.