Николай Луганский родился в 1972 году в Москве. Учился в Центральной музыкальной школе при Московской консерватории у Т. Кестнер, а затем в консерватории у профессоров Т. Николаевой и С. Доренского, после чего продолжил у него обучение в аспирантуре. Начальный этап сольной карьеры принес пианисту звание лауреата I Всесоюзного конкурса юных музыкантов в Тбилиси (1988), VIII Международного конкурса им. И. С. Баха в Лейпциге (1988), Всесоюзного конкурса им. С. В. Рахманинова в Москве (1990), Международной летней академии Mozarteum (Зальцбург, 1992) и победу на Конкурсе Чайковского в 1994 году.
Сегодня за плечами Луганского, солиста Московской филармонии, народного артиста России, почётного члена Российской академии художеств сотрудничество с лучшими симфоническими оркестрами России, Франции, Германии, Японии, Нидерландов, США и многих других стран под управлением знаменитых дирижеров, в числе которых Е. Светланов, Ю. Темирканов, Г. Рождественский, В. Гергиев, В. Федосеев, М. Плетнёв, В. Спиваков, В. Юровский, Ю. Симонов, А. Ведерников, К. Петренко, К. Мазур, Ш. Дютуа, Л. Слаткин, К. Нагано, М. Яновски, Д. Нозеда, С. Орамо и многие другие. Среди партнёров пианиста по камерным выступлениям — пианисты В. Руденко, Ю. Ванг, скрипачи В. Репин, Л. Кавакос, И. Фауст, С. Крылов, виолончелисты А. Князев, А. Рудин, М. Майский, кларнетист Е. Петров, сопрано А. Нетребко.
Выступал в прославленных залах мира: Большом зале Московской консерватории и Большом зале Санкт-Петербургской филармонии, Концертном зале им. П. И. Чайковского, залах Concertgebouw (Амстердам), Theatre des Champs Elysees (Париж), Mozarteum (Зальцбург), The Auditorium Parco della Musica (Рим), Большом зале Берлинской филармонии, Carnegie Hall (Нью-Йорк), Suntory Hall (Токио), Wigmor Hall и Royal Albert Hall (Лондон), Konzerthaus и Musikverein (Вена) и других. Луганский — постоянный участник фестивалей в Рок д’Антероне, Кольмаре, Монпелье и Нанте (Франция), в Руре и Шлезвиг-Гольштейне (Германия), в Вербье и Гштааде (Швейцария), «Декабрьских вечеров» в Москве.
В дискографии музыканта записи на лейблах «Мелодия», Erato Disques, Warner Classics, Deutsche Grammophon, Naïve, Harmonia Mundi и других компаний. Его альбомы были удостоены многих международных призов, в том числе Премии им. Теренса Джадда, Diapason d’Or de l’Annee (трижды), ECHO Klassik (трижды), Choc du Monde de la Music, Preis der Deutschen Schallplattenkritik, BBC Music Magazine Award.
С 1998 года пианист преподаёт в Московской консерватории на кафедре специального фортепиано в звании профессора.