(Freiherr — дворянский титул)
6 августа 1914 года вступил добровольцем в армию, фанен-юнкером (кандидат в офицеры) в уланский полк. С июня 1915 года — лейтенант. За время войны был награждён Железными крестами обеих степеней, знак за ранение.
В 1919 году в составе добровольческого корпуса воевал против поляков на восточной границе Германии, награждён орденом Орла. Затем продолжил службу в рейхсвере (в кавалерии). К началу Второй мировой войны — командир моторизованного разведбатальона 1-й танковой дивизии, подполковник.
Участвовал в Польской кампании, в начале сентября 1939 — тяжело ранен.
С июля 1940 вновь в строю, с октября 1940 — командир стрелкового полка в танковой дивизии.
С 22 июня 1941 года участвовал в германо-советской войне. Бои в Белоруссии, в районе Смоленска, под Москвой. С октября 1941 — полковник, в декабре 1941 года награждён Золотым немецким крестом.
В мае 1942 года за бои в районе Гжатска награждён Рыцарским крестом. В августе 1942 — тяжело ранен (Золотой знак за ранения). С октября 1942 — командир 20-й танковой дивизии, с декабря 1942 — генерал-майор.
С июня 1943 года, с присвоением звания генерал-лейтенант — в штабе Главного командования вермахта. С февраля 1944 года — командир 2-й танковой дивизии (в Нормандии).
В начале сентября 1944 года за бои в Нормандии награждён Дубовыми листьями к Рыцарскому кресту, назначен командующим 47-м танковым корпусом. С ноября 1944 — в звании генерал танковых войск.
В декабре 1944 года корпус участвовал в Арденнском контрнаступлении. Весной 1945 — отступил на Рейн.
16 апреля 1945 года генерал танковых войск Хайнрих фон Лютвиц был взят в американский плен, однако 9 мая 1945 года, уже после капитуляции Германии, рейхсканцлер Дёниц подписал указ о награждении его Мечами (№ 157) к Рыцарскому кресту с Дубовыми Листьями.