หม่อมเจ้าฉัตรสุดา ฉัตรชัย ประสูติเมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2462 (แบบสากลคือ พ.ศ. 2463) เป็นพระธิดาองค์ใหญ่ใน พระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระกำแพงเพชรอัครโยธิน กับเจ้าลดาคำ ณ เชียงใหม่ เสกสมรสครั้งแรกกับหม่อมเจ้ารวิพรรณไพโรจน์ รพีพัฒน์ (พระโอรสในพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมหลวงราชบุรีดิเรกฤทธิ์ กับหม่อมอ่อน รพีพัฒน์ ณ อยุธยา) มีธิดา 1 คน ภายหลังได้ขอพระราชทานกราบถวายบังคมลาออกจากฐานันดรศักดิ์เพื่อเสกสมรสกับณรงค์ วงศ์ทองศรี มีบุตร 3 คน

ท่านผู้หญิงฉัตรสุดา มีโอรสธิดา ดังนี้

กับหม่อมเจ้ารวิพรรณไพโรจน์ รพีพัฒน์ คือ

• หม่อมราชวงศ์พัฒนฉัตร รพีพัฒน์

กับณรงค์ วงศ์ทองศรี ได้แก่

• ฉัตรชัย วงศ์ทองศรี
• ดนัยฉัตร วงศ์ทองศรี
• ร้อยเอกธนฉัตร วงศ์ทองศรี

ท่านผู้หญิงฉัตรสุดาเคยทำงานในบริษัทการบินไทย ภายหลังเกษียนอายุได้ทำงานถวายเป็นนางสนองพระโอษฐ์ ในสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง และเป็นองค์ที่ปรึกษามูลนิธินวราชดำริอนุรักษ์ฝ่ายเหนือ ท่านผู้หญิงฉัตรสุดา วงศ์ทองศรี ถึงแก่อนิจกรรม เมื่อวันที่ 21 พฤษภาคม พ.ศ. 2539 สิริชันษา 76 ปี