В 1989 году окончил факультет электронной техники Львовского политехнического института с дипломом инженера электронной техники. В 1984-1986 гг., прерывая учебу в институте, служил в армии.
Брат
Сергей Луценко - недолгое время был народным депутатом Украины в ВР VI
созыва, советник председателя правления ОАО "Здолбуновский завод
нестандартного оборудования".
С 1994 г. - заместитель главы Ровенского облсовета, с октября 1995 г. — начальник управления экономики Ровенского облгосадминистрации.
В 1996-2006 гг. находился в рядах Соцпартии Украины, два года был секретарем ее политсовета, с 2003 г. возглавлял Союз молодых социалистов.
С 1996 по 1997 гг. был начальником управления региональной научно-технологической политики, после, по сентябрь 1998 г., - заместителем министра Украины по делам науки и технологий. В этом же году участвовал в парламентских выборах, однако в Раду не прошел.
В 1998-1999 гг. был помощником премьер-министра Валерия Пустовойтенко, после, до 2002 г., - помощником-консультантом народного депутата, лидера Соцпартии Украины Александра Мороза.
С конца 1990-х и до победы Виктора Ющенко на президентских выборах в 2004 году был активным борцом с режимом Леонида Кучмы. С декабря 2000 года - сопредседатель акции «Украина без Кучмы», сопровождавшейся серьезными стычками манифестантов с правоохранителями.
На парламентских выборах 2002 года был избран в Раду под №3 в списке СПУ, был членом комитета по вопросам строительства, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства и связи.
Во время Оранжевой революции был одним из «полевых командиров» Майдана, в ноябре 2004-январе 2005 гг. входил в Комитет национального спасения. До февраля 2005 г. был главным редактором еженедельника «Грани плюс».
Осенью 2006 года в СМИ появились публикации о коррумпированности руководства МВД и Луценко в частности. В Верховной Раде была создана следственная комиссия во главе с Владимиром Сивковичем, которая сначала отстранила, а 1 декабря уволила Луценко с должности министра. После отставки объявил о создании оппозиционного общественного движения "Народная самооборона".
С декабря 2006 по март 2007 г. был советником Президента Виктора Ющенко. С ноября по декабрь 2007 г. был народным депутатом Украины, пройдя в Раду под №1 в списке блока «Наша Украина - Народная самооборона»
В декабре того же года вернулся в Кабмин Юлии Тимошенко на пост министра внутренних дел. Во время пребывания на должности его неоднократно критиковала оппозиция, в парламенте поднимали вопрос об отставке Луценко.
26 декабря 2010 г. сотрудники спецподразделения СБУ «Альфа» задержали Луценко, когда он вышел выгуливать собаку, и доставили в следственный изолятор СБУ.
27 февраля 2012 года Печерский райсуд Киева приговорил Луценко к четырем годам лишения свободы с конфискацией имущества, лишением права занимать руководящие должности на срок до трех лет и лишением 1-го ранга госслужащего. Его признали виновным в превышении служебных полномочий, нецелевом использовании государственных денег, выделении квартиры своему водителю и зачислении ему гражданского стажа как милицейского. Отбывал наказание в Менской исправительной колонии № 91.
В июле того же года Европейский суд по правам человека признал арест Луценко незаконным и политически мотивированным.
7 апреля 2013 г. Президент Виктор Янукович издал указ о помиловании Луценко, в тот же день политик вышел на свободу.
В 2013 году инициировал создание общественного движения «Третья украинская республика».
Принимал активное участие в Евромайдане в конце 2013-начале 2014 гг., в январе 2014-го во время стычки активистов с правоохранителями был избит "Беркутом".
17 июня 2014 года назначен внештатным советником Президента Украины Петра Порошенко.
В 2014 году на досрочных выборах в Верховную Раду баллотировался по спискам Блока Петра Порошенко под №2. С ноября 2014 года народный депутат Верховной Рады Украины VIII созыва. Возглавил фракцию БПП в парламенте.
12 мая 2016 года Луценко был назначен Генеральным прокурором Украины. Ради этого назначения были внесены изменения в законодательство. Должность генпрокурора теперь может занимать гражданин Украины без высшего юридического образования.
29 августа 2019 года Юрий Луценко подал в отставку с поста генпрокурора. В тот же день народные депутаты проголосовали за поданный президентом проект постановления на увольнение генерального прокурора Юрия Луценко, за проголосовали 317 депутатов.
30.08.2021