Luca De Filippo è nato a Roma nel 1948. Esordisce a soli otto anni, nel 1956, nel ruolo di Peppeniello in "Miseria e nobiltà" di Eduardo Scarpetta diretto dal padre Eduardo. Debutta a vent'anni in "Il figlio di Pulcinella" di Eduardo (regia di Gennaro Magliulo). Da questo momento inizia un'intensissima attività teatrale. Sotto la regia del padre appare in teatro e televisione in "Il contratto", "Sabato, domenica, lunedì", "Filumena Marturano", "Non ti pago", "Il Sindaco del rione Sanità", "Napoli milionaria!", "De Pretore Vincenzo", "Le bugie con le gambe lunghe", "Uomo e galantuomo", "Natale in casa Cupiello", "Gli esami non finiscono mai", "Le voci di dentro", "Sik-Sik l'artefice magico", "Gennareniello", "Dolore sotto chiave", "Quei figuri di tanti anni fa", "Ditegli sempre di sì", "Chi è cchiù felice e me", il pirandelliano "Berretto a sonagli", un'opera di Gino Rocca "Scorzetta di limone", "O' tuono 'e marzo" e "La donna è mobile" di Vincenzo Scarpetta ed alcune opere di Eduardo Scarpetta, "Cani e gatti", "Lu curaggio de nu pumpiero napulitano", "'Na santarella", "Tre canzune fortunate" e "Nu turco napulitane".
Numerose sono anche le sue apparizioni cinematografiche e televisive: è tra gli interpreti di "I giovani tigri" (1967), "Il negozio di piazza Navona", (1969), "Petrosenella", "Le scene di Napoli" (1982), "Naso di cane" (1985), "Il ricatto", "Sabato, domenica e lunedì" (1990), "Uscita di emergenza" (1992), "Come te nessuno mai" (1999).
Fonda nel 1981 una propria compagnia teatrale, con cui affronta buona parte delle commedie paterne e degli Scarpetta: dirige "Uomo e galantuomo", "Non ti pago", "Il contratto", "Penziere mieje" (ripreso in una nuova edizione nell'estate del 2002) e "Ditegli sempre di sì". Realizza anche un'opera di Pasquale Altavilla "'A fortuna e Pulicinella" e il "Don Giovanni" di Molière e nel 1990 dirige Umberto Orsini in "Il piacere dell'onestà" di Pirandello. Per la regia di Armando Pugliese interpreta "O' scarfalietto", "Ogni anno punto e daccapo" "Questi fantasmi" e "Tartufo" di Molière. Per la stagione 2000-2001 – 2001-2002 dirige ed interpreta "L'Arte della commedia" di Eduardo con Umberto Orsini.
Presta anche particolare attenzione al repertorio contemporaneo: nel 1990-91 è interprete di "La casa al mare" di Vincenzo Cerami, di cui cura anche la regia, nel 1992-93 di "Tuttosà e Chebestia" (regia di Benno Besson), nel 1993-94 di "L'esibizionista" (testo e regia di Lina Wertmuller), nel '97 di "L'amante" di Harold Pinter (con Anna Galiena, regia di Andrée Ruth Shammah), nel 99-2000 de "Il Suicida" (libero adattamento di Michele Serra da Nicolaj Erdman, regia di Armando Pugliese), nel 2001-02 di "Aspettando Godot" di Samuel Beckett con la sua regia e, in collaborazione con il Teatro Franco Parenti di Milano, è regista di "Resisté " di Indro Montanelli.
Per la stagione teatrale 2002-03 interpreta "La palla al piede" di Georges Feydeau con Gianfelice Imparato e Carolina Rosi, regia di Armando Pugliese, curandone con Carolina Rosi, la traduzione e l'adattamento del testo.