Az 1949. szeptember 1-jén Bukarestben született színművész az elmúlt években visszavonultan élt betegsége miatt. Ő azon idősebb színészek közé tartozik, akiket a 2000-es évek elején berobbant román filmes újhullám rendezői "újra" felfedeztek. 1972-ben végezte el a román fővárosban a Színház- és Filmművészeti Intézetet, kezdetben a kelet-romániai Botosani városának színházában játszott, majd 1976 és 2003 között a Románia egyik legjobb teátrumának számító bukaresti Bulandra Színház társulatának volt tagja.

Luminita Ghoegrhiu már a rendszerváltozás előtt több filmben játszott, ezek közül az egyik legismertebb a Stere Gulea román rendező által jegyzett Morometii román filmdráma. Pályafutása során mintegy 45 filmben alakított.

Átütő sikert hozott számára a Cristi Puiu által 2005-ben rendezett, Lazarescu úr című film, amely a cannes-i nemzetközi filmfesztivál Un Certain Regard szekciójában diadalmaskodott. Ebben az alkotásban Luminita Gheorghiu a mentőst játszotta. Felbukkant még a 2007-es cannes-i filmfesztiválon Arany Pálma-díjjal kitüntetett 4 hónap, 3 hét és 2 nap című, Cristian Mungiu által rendezett alkotásban is. Kiemelkedő sikert jelentett pályfutásában a Calin Peter Netzer által rendezett Anyai szív, amely 2013-ban elnyerte a berlini nemzetközi filmfesztivál Arany Medve-díját.