Hijo de Antonio Lucas Orrego Garmendia, empresario que introdujo el uso de la cera en Chile, y de Rosalía Luco León de la Barra. Hermano menor de Augusto y Alberto Orrego Luco. Hizo sus estudios en el Instituto Breideistein, Suiza, en el Colegio Inglés de Radford y en el Instituto Nacional, en Santiago. Estudió Derecho en la Universidad de Chile.

A pesar de haberse titulado de abogado (1887), Luis Orrego Luco se dedicó principalmente a escribir. Fue ensayista, novelista, periodista e historiador, perteneciente a la llamada "Generación del 900". En 1884 obtuvo un premio en un certamen literario de la Universidad de Chile.

Sus inicios en el periodismo los hizo como cronista y luego como redactor del diario La Época, de Santiago. Colaboró con sus escritos en más de once diarios y publicaciones: La Libertad Electoral, el diario Los Lunes y la Revista Artes y Letras. En 1889 se hizo cargo de la redacción política del diario radical El Sur de Concepción.

Fundó el diario La Mañana y fue el editor de la revista Selecta, fundada en 1909.

Entre sus novelas, se destacan:

• "Un idilio nuevo" (1892)
• "Santiago" (1900)
• "Casa grande" (1908)
• "En familia; recuerdos del tiempo viejo" (1912)
• "A través de la tempestad: Recuerdos del tiempo viejo: La revolución de 1891" (1914)
• "Tronco herido: Escenas de la vida en Chile" (1929)
• "Playa Negra: Escenas de la vida en Chile" (1947).

Su gran éxito, inédito para la época, lo logró sin embargo con la novela "Casa grande" (1908), en donde hace un retrato claro y complejo de la clase alta chilena.

A estas novelas, se deben añadir los ensayos:

• "El gobierno local y la descentralización (Europa - Estados Unidos - Chile)" (1890)
• "Páginas americanas: novelas" (1892)
• el conjunto de narraciones "Pandereta (España)" (1896)
• "Los problemas internacionales de Chile: la cuestión peruana" (1901)
• "Los problemas internacionales de Chile: la cuestión argentina. La Patagonia hasta el tratado de 1881 y negociaciones posteriores" (1902)
• "Chile contemporáneo" (1904)
• "Episodios nacionales de la Independencia de Chile - 1810 - Memorias de un voluntario de la Patria Vieja" (1905)
• y los cuentos en "La vida que pasa" (1918).

• Martina Barros Borgoño
• Augusto Orrego Luco
• Revolución de 1891
• Anexo:Miembros de la Academia Chilena de la Lengua

• Enciclopedia virtual Icarito
• De Ramón Folch, Armando. 2003. Biografías de Chilenos 1876-1973: Miembros de los Poderes Ejecutivo, Legislativo y Judicial. Santiago: Universidad Católica de Chile ISBN 956-14-0725-6

• Luis Orrego Luco en Memoria Chilena
• Reseña biográfica de Luis Orrego Luco en el portal Historia Política de la Biblioteca del Congreso Nacional de Chile.