Nato a Roma nel 1961, debutta al Festival di Sanremo nel 1981 con Roma spogliata. Nello stesso anno pubblica il suo primo album, Luca Barbarossa, prodotto da Shel Shapiro, e parte in tournee con Riccardo Cocciante.
Torna al Festival nel 1986 con Via Margutta e nel 1987 con Come dentro un film.
Nel 1988 si classifica terzo sempre a Sanremo con una canzone che fece scalpore: L'amore rubato. Sempre lo stesso anno è all'Eurofestival con Ti scrivo (Vivo). Altra canzone di successo è Yuppies.
Nel 1989 canta Al di là del muro mentre nel 1992 vince il Festival di Sanremo con Portami a ballare.
Nel 1994 è al Festivalbar con Cellai solo te.
Torna a Sanremo nel 1996 (Il ragazzo con la chitarra) e nel 2003 con Fortuna.
È il capocannoniere della Nazionale cantanti, con cui ha segnato 154 goal in 187 partite giocate.