Лия Ахеджакова родилась 9 июля 1938 года в Днепропетровске (Украинская ССР). Происходит из знатного адыгского княжеского рода Ахеджаковых. Выросла в театральной семье в Майкопе. Отец Меджид Салехович Ахеджаков был главным режиссером, мать — актрисой Адыгейского драматического театра. Мать страдала открытой формой туберкулеза, умерла от рака. В 1956 году поступила в Московский институт цветных металлов и золота, где проучилась полтора года. Окончила ГИТИС им. А. В. Луначарского в 1962 году. С 1961 года — в Московском ТЮЗе, в амплуа травести. С 1977 года в театре «Современник». Одна из первых больших работ — спектакль «Квартира Коломбины» в постановке Романа Виктюка, где режиссер поручил актрисе сразу четыре главные роли. Сыграла на сцене множество разноплановых ролей. Стремление полнее реализовать свою индивидуальность привело ее в середине 1990-х годов в частную антрепризу, где ее ждал особый успех в спектакле по пьесе Николая Коляды «Персидская сирень» (1997, режиссер Борис Мильграм). С 1973 года снимается в кино. Дебютная роль в фильме «Ищу человека» была отмечена призами международных кинофестивалей в Варне и Локарно. Одна из лучших ролей в кино — эпизодическая роль женщины с часами в фильме «Двадцать дней без войны». Всенародная любовь пришла к актрисе после съемок в фильмах Э. А. Рязанова, раскрывшего дарование актрисы. За роль Фимы в фильме «Небеса обетованные» (1991) — премия «НИКА» в номинации «Роль второго плана» за 1991 год, по результатам опроса журнала «Советский экран», была названа лучшей актрисой 1991 года. Была замужем за актером Малого театра Валерием Носиком, художником Б. П. Кочейшвили. Летом 2001 года — зарегистрировала брак с московским фотографом Владимиром Персияниновым.
