В детстве занималась балетом.
В 1961 году окончила ВГИК (мастерская Бориса Бибикова и Ольги Пыжовой).
В 1961—1964 гг. — актриса театра «Современник», затем — Киевской киностудии имени А. П. Довженко. С 1964 года — актриса Киевского Академического русского драматического театра имени Леси Украинки.
Будучи студенткой ВГИКа, с 18 лет имела роман с художником Ильёй Глазуновым, длившийся три года. Они познакомились на выставке, куда Лариса пришла с матерью: «Глазунов спросил: „Это ваша дочь? Какие замечательные у неё глаза. Её надо писать непременно“. Мама была счастлива…».
Ларису Кадочникову называют любимой актрисой Сергея Параджанова.