Родился 29 июля 1945 года в Бухаресте. Футбольную карьеру начал с выступлений за «Динамо» Бухарест (1963—1965, 1967—1977), «Политехнику» (Бухарест, 1966). В сборной Румынии сыграл 74 матча (9 голов). Как игрок Луческу несколько раз становился чемпионом Румынии (1964, 1965, 1971, 1973, 1975, 1977). Затем перешёл как играющий тренер в провинциальный клуб «Корвинул» (Хунедоара, Румыния, 1977—1982). В первый же сезон команда вышла в элитный дивизион.
В 1982 году команда получила бронзу, и Луческу предложили стать тренером национальной сборной. В отборочном турнире команда обыграет сборные Швеции, Чехии и Италии, и попадает на Чемпионат Европы по футболу. Во Франции сборная с минимальным счетом уступила Португалии и серебряному призёру чемпионата мира двухлетней давности — сборной ФРГ.
Не пройдя квалификации на Чемпионат мира 1986 года, Луческу вернулся к работе с клубами, став тренером «Динамо» Бухарест (1985—1990). Был тренером в Италии «Пизы» (1990—1991) и «Брешии» (1991—1996), «Реджаны» (1996—1997). В 1997 году вернулся в Румынию и принял «Рапид» Бухарест (1997—1999, 1999—2000). Эту команду тренер поднял с восьмого места на второе, а через год сделал чемпионом. В том же сезоне непродолжительное время работал с миланским «Интером» (1998—1999). В качестве тренера выигрывал дважды чемпионат Румынии («Динамо» и «Рапид»).
Четыре года работал в Турции с клубами «Галатасарай» (2000—2002) и «Бешикташ» (2002—2004). В 2001 году был признан лучшим тренером чемпионата Турции. Дважды выигрывал чемпионат Турции («Галатасарай» и «Бешикташ»), а также в 2000 году с «Галатасараем» Суперкубок УЕФА.
Как тренер — участник Чемпионата Европы 1984 года, двукратный чемпион Румынии (1990 и 1999), двукратный чемпион Турции (2002, 2003), обладатель Суперкубка Европы 2000, четвертьфиналист Лиги чемпионов УЕФА 2001, 2011. Чемпион Украины 2005, 2006, 2008,2010, 2011, обладатель Кубка Украины 2004, 2008, 2011, обладатель Суперкубка Украины 2005, 2008, 2010, обладатель Кубка УЕФА с Донецким «Шахтёром».
17 апреля 2009 года после выхода ФК «Шахтёр» в полуфинал Кубка УЕФА подписал с клубом новый контракт ещё на 2 года.
20 мая 2009 года «Шахтер» под руководством Луческу выиграл последний в истории розыгрыша Кубок УЕФА. В знак высокой оценки тренерской деятельности был отмечен правительственными наградами Румынии и Украины: орденом Звезды Румынии, орденом Украины «За заслуги» I (2011), II (2009) и III (2006) степени, присвоено звание «Почётный гражданин города Донецка».
Признан лучшим тренером Украины сезона 2008—2009 — по опросам клубов Премьер Лиги
16 июля 2009 года Мирча Луческу перенес инфаркт во время подготовки команды к новому сезону в Швейцарии.
Сын Мирчи Луческу — Рэзван — является главным тренером футбольного клуба Рапид Бухарест.
6 января 2012 года примерно в 13:30 Мирча Луческу стал участником ДТП в Бухаресте и был доставлен в больницу с травмой грудной клетки. В больнице провёл более двух недель. При выписке врачи предписали тренеру покой, отдых и запретили переживания.
После возвращения к работе Луческу опроверг информацию о титановых пластинах, якобы установленных на рёбра: «Да нет там никаких титановых пластин! Откуда они взялись? Кто-то написал глупость, и её подхватили. Чтобы зафиксировать сломанные ребра, врачи использовали специальный материал, созданный в Чехии. Его можно убрать через определенное время, а можно не трогать. Я уже привык, никаких неудобств не испытываю и меньше всего думаю о своих ребрах. Сейчас главное — подготовить команду и выиграть чемпионат Украины. Голова занята только этим.»
В отношении Мирчи Луческу прокуратура Румынии возбудила уголовное дело. Ему инкриминируется «создание условий для массовой аварии и нанесение ущерба здоровью третьим лицам». Однако позже представитель полиции Бухареста опроверг появившиеся в некоторых средствах массовой информации сообщения о том, что в отношении Мирчи Луческу возбуждено уголовное дело по статье о причинении телесных повреждений по неосторожности.