Родился 14 декабря 1964 года в г. Ривне (Ровно). Отец, Виталий Луценко (умер в 1999 году), занимал пост первого секретаря Ривненского обкома КПСС; был народным депутатом Украины III созыва от КПУ (1998-1999)), возглавлял Комитет Верховной Рады по делам пенсионеров, ветеранов и инвалидов.

В 1989 году окончил факультет электронной техники Львовского политехнического института.

В 1984-86 гг. проходил срочную воинскую службу в Вооруженных силах СССР.

С 1989 по 1994 год работал на Ривненском заводе «Газотрон»: мастером участка, начальником технического бюро цеха, главным конструктором.

С 1991 года - член Социалистической партии Украины (СПУ) Александра Мороза.

В 1994-96 гг. работал заместителем председателя Ривненского (Ровненского) областного совета народных депутатов. В 1996-97 ге. - председатель Комитета по экономике Ривненского совета народных депутатов.

В 1996-98 гг. - секретарь Политсовета СПУ.

С сентября 1997 по сентябрь 1998 года - заместитель министра по вопросам науки и технологий Украины. С сентября 1998 по апрель 1999 года занимал пост помощника председателя Кабинета министров Украины Валерия Пустовойтенко. С апреля 1999 по апрель 2002 года занимал должность помощника-консультанта депутата Верховной Рады Украины А.Мороза.

В декабре 2000 года стал сопредседателем акции «Украина без Кучмы». С 2001 года был членом Совета акции, представителем Гражданского комитета защиты Конституции «Украина без Кучмы» для ведения переговоров с представителями правительства.

С апреля 2002 - народный депутат Верховной Рады Украины IV созыва; избран по списку «Социалистической партии Украины (№3 в списке). В мае 2002 года зарегистрировался во фракции СПУ. С июня 2002 года - член Комитета по вопросам строительства, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства и связи Верховной Рады Украины.

С июня 2002 года - секретарь Политсовета, член Политисполкома СПУ.

Во время предвыборной президентской кампании 2004-2005 гг. был одним из руководителей митингов в поддержку Виктора Ющенко.

В 2004 году вошел в состав Комитета национального спасения Украины.

Во время президентской кампании 2004-2005 гг. был доверенным лицом А.Мороза в общегосударственном избирательном округе.

4 февраля 2005 года Указом Президента Украины был назначен министром внутренних дел Украины в правительстве Юлии Тимошенко.

В интервью еженедельнику «Зеркало недели» он заявил, что первый его приказ касался создания Департамента внутренней безопасности, которому он подчинил инспекцию по личному составу и бывший отдел внутренней безопасности, передал ему антитеррористическое спецподразделение «Сокол» УБОПа. При этом Луценко согласился с тем, что «Сокол» создан для совершенно других операций, и он будет выполнять свои прямые функции, а нынешняя его задача - временное явление. «Сейчас на это подразделение возлагается функция радикальной очистки милицейских рядов от коррупционеров», - заявил он. Также он заявил, что «в руках министра в этот переходный период чистки кадров должны находиться контрразведка (Департамент внутренней безопасности), и «карающий меч» - «Сокол».

С 2005 года - член Совета национальной безопасности и обороны Украины (СНБОУ).

6 мая 2005 года был избран первым заместителем председателя Физкультурно-спортивного товарищества «Динамо» (председатель - Александр Зинченко).

В мае 2005 года вошел в состав Межведомственной комиссии по вопросам реформирования правоохранительных органов при СНБОУ.

После отставки правительства Юлиии Тимошенко в сентябре 2005 года кандидатура Луценко рассматривалась в качестве кандидат на пост главы Кабинета министров Украины.

27 сентября 2005 года был назначен министром внутренних дел Украины в правительстве Юрия Еханурова.

Во время руководства МВД под руководством Луценко не смог закрыть или довести до суда не одного из резонансных дел, в частности, гибель бывшего главы МВД Юрия Кравченко (Луценко говорил что Кравченко выстрелил себе в голову два раза), министра железнодорожнего транспорта Георгия Кирпы. Также были закрыты или не завершены уголовные дела против бывшего главы Киевской области Анатолия Засухи, бывшего главы Донецкого облсовета Виктора Колесникова, бывшего руководителя Харьковской области Евгения Кушнарева и др.

6 октября 2005 года лидер партии «Пора» Владислав Каськив заявил о своем желании увидеть Ю.Луценко в списке кандидатов «Поры».

6 октября 2005 года Луценко, выступая в Ужгороде, заявил о своем намерении уйти в отставку в случае если Конституционный Суд Украины не упразднит решения Верховной Рады Украины и Президента Украины, устанавливающие депутатскую непркосновенность депутатам местных советов.

В марте 2006 года был избран депутатом Киевского городского совета по списку СПУ (№2 в списке), однако в апреле сложил полномочия депутата. Заявил, что намерен приостановить свое членство в СПУ.

Был сторонником создания "Оранжевой" коалиции в составе "Нашей Украины, БЮТ и СПУ. После создания Антикризисной коалиции в составе СПУ, Партии регионов и Коммунистической партии Украины (КПУ), 7 июля 2006 года заявил, что выйдет из Соцпартии, если она поддержит «решение о поддержке донецкого представителя во главе будущего правительства». («Я считаю, что это предательство, я не буду министром в таком правительстве и не будут членом такой партии»). Одобрил избрание А.Мороза спикером парламента («Я считаю, что Александр Мороз имеет и моральное и профессиональное право быть спикером, весь вопрос в цене этого решения. Если после этого СПУ будет голосовать за оранжевого премьера, я считаю это нормальным. Но если она примет решение о поддержке донецкого представителя, то я считаю, что это измена. И я не буду в этом правительстве и в этой партии» ). Позицию оппонента Мороза, Иосифа Винского охарактеризовал как «протимошенковскую, подчеркнув, что «именно Винский делал все, чтобы Соцпартия стала филиалом БЮТ в последний послеизбирательный период».

14 июля 2006 года в эфире канала «1+1» заявил о том, что выходит из СПУ, поскольку партия «изменила своей истории и идеологии». («Сегодня мои коллеги, друзья по 15-летней общей борьбе с олигархией голосуют и братаются с Чечетовым, Киваловым, Засухой, другими деятелями кучмизма. В этой ситуации я считаю, что это уже не демократический социализм, а олигархический социализм»).

Несмотря на неоднократные заявления Ю.Луценко, что он не будет участвовать в правительстве во главе с Виктором Януковичем, 4 августа 2006 года в результате «пакетного» голосования он был утвержден министром внутренних дел Украины в новом кабинете. Сразу же после решения о назначении лег в больницу с диагнозом «гипертонический криз». 19 октября 2006 года глава НСНУ Роман Безсмертный заявил, что Луценко подал на имя Виктора Ющенко заявление об отставке. Однако спустя несколько часов Луценко заявил на пресс-конференции, что остется («Я как министр внутренних дел, назначеный после революционных событий президентом Ющенко и дальше готов продолжать свою деятельность на этом посту»).

2 ноября 2006 года ВР утвердила временную следственную комиссию по проверке фактов коррупции и злоупотребления служебным положением в украинском МВД ("за" проголосовали 236 из 435 депутатов). Постановлением также было предложено отстранить Луценко от исполнения обязанностей министра сроком на два месяца (время работы комиссии). За предложение спикера А.Мороза снять этот пункт с проекта постановления проголосовали 127 из 434 зарегистрированых депутатов. В ноябре 2006 года Генеральная прокуратура Украины не нашла состава преступления в деятельности рукововодства МВД.

В ноябре 2006 года на закрытом заседании Совета НСНУ его глава Роман Безсмертный заявил, что в Секретариате Президента Украины был предложена кандидатура Луценко на пост председателя Совета партии. 11 ноября 2006 года, во время второго этапа III съезда НСНУ (сам Луценко присутствовал на съезде в качестве гостя), заявил, что готов возглавить новую политическую структуру, созданную на базе НСНУ и других пропрезидентских партий и движений.

В ноябре 2006 года Печерский районный суд Киева удовлетворил иск Александра Турчинова против Луценко. В исковом заявлении Турчинов обвинял Луценко в распространении недостоверной информации в связи с заявлениями министра относительно незаконного прослушивания СБУ под руководством Турчинова разговоров высоких должностных лиц из правительств Украины и России. Суд постановил, что эта информация не соответствует действительности и нарушает права Турчинова, обязав Луценко напечатать опровержение этой информации в женедельнике "Зеркало недели", где ранее появились эти обвинения.

В ноябре 2006 временная следственная комиссия Верховной Рады Украины, проверяющая факты злоупотребления руководством МВД служебным положением, приняла решение признать деятельность Луценко на посту руководителя МВД Украины неудовлетворительной и рекомендовать Верховной раде уволить его с занимаемой должности.

30 ноября 2006 года выступая в украинском парламенте с отчетом о работе МВД, Луценко обвинил ряд депутатов от фракции Парти регионов (в частности - Евгения Кушнарева) в коррупции. В тот же день Верховная Рада приняла решение обратиться к Виктору Януковичу с просьбой внести на рассмотрение парламента документ об освобождении Луценко с поста главы МВД. За проголосовали 232 из 424 присутствующих депутатов (в том числе 18 - члены фракции «БЮТ», 1 депутат от «Нашей Украины», 1 - от СПУ); 69 депутатов проголосовали против.

Не голосовавшая за это постановление Юлия Тимошенко, тем не менее, осудила деятельность министра («Во времена Луценко не было раскрыто ни одно резонансное преступление, а бандиты не сели в тюрьмы, как было обещано людям во время Оранжевой революции. Более того, я знаю, что недоведение резонансных уголовных дел до суда объясняется не служебной небрежностью Генеральной прокуратуры, как это говорил Юрий Витальевич, а кулуарными договоренностями между фигурантами дел и руководством МВД»).

После голосования Кабмин в своем проекте постановления предложил парламенту освободить Луценко от должности. После этого за «правительственный» проект постановления об отставке Луценко проголосовали 223 депутата (185 депутатов от Партии регионов, 11 депутатов от «БЮТ», 20 депутатов от КПУ, 2 - от блока «Наша Украина», 1 - от СПУ и 4 внефракционных депутата), и отставка не состоялась (для принятия решения необходимо минимум 226 голосов).

1 декабря 2006 года Верховная Рада все-таки проголосовала за отставку Луценко («за» - 248 депутатов, в том числе 186 - от Партии регионов, 5 - от «Блока Юлии Тимошенко», 2 - от фракции «Наша Украина», 30 - от СПУ, 21 коммунист и 4 внефракционных; «против» голосовали 22 депутата, не голосовали - 164). В тот же день новым министром был утвержден Юрий Цушко. Почти сразу было высказано предположение, что Ю.Луценко может быть назначен главой СБУ вместо Игоря Дрижчаного.