Gudrun Landgrebe wird am 20. Juni 1950 als Tochter eines Beamtenehepaars in Göttingen geboren. Ihre Kindheit und Jugend verbringt sie in Bochum. Von 1968 bis 1971 besucht sie die "Schule des Theaters" in Köln, von wo aus sie eine Karriere als Theaterschauspielerin startet. Zwischen 1971 und 1981 steht sie auf verschiedenen Bühnen in Wuppertal, Bruchsal, Hof, Detmold, Feuchtwangen, Pforzheim und Dortmund und spielt dabei in Stücken wie Wedekinds "Frühlings Erwachen" und Bruckners "Krankheit der Jugend".
Ihr Filmdebüt gibt die Schauspielerin, die ihren eigenen Worten nach immer zum Film wollte, neben Marius Müller-Westernhagen in Peter F. Bringmanns ARD-Fernsehspiel "Aufforderung zum Tanz" (1977). 1981 erhält sie ihre erste Kinohauptrolle in "Dabbel Trabbel" unter der Regie von Dorothea Neukirchen. Ein Jahr später verpflichtet sie Robert von Ackeren für seinen Film "Die flambierte Frau", mit dem Gudrun Landgrebe durch die Darstellung der Edelhure Eva 1983 über Nacht ihren internationalen Durchbruch erlebt, gefeiert als neuer Frauentyp der 1980er.

In vielen ihrer Filme wird sie fortan die schöne und kühl kalkulierende Frau geben, etwa in Hans-Christoph Blumenbergs "Tausend Augen" (1984), in Dominik Grafs "Die Katze" (1988) und, in humorvoller Ausprägung, in "Rossini – oder die mörderische Frage, wer mit wem schlief" (1996) von Helmut Dietl. In den letzten Jahren ist Gudrun Landgrebe vor allem im Fernsehen tätig und beispielsweise in Urs Eggers "Opernball" (1998) oder Michael Rowitz" "Herz oder Knete" (2002) zu sehen.