Luke David Mitchell urodził się 17 kwietnia 1985 roku w Gold Coast (Australia).Wychowywał się wraz z trzema braćmi oraz siostrą. Luke ćwiczył grę w tenisa od piątego do dwunastego roku życia. Zrezygnował jednak z tego sportu i postanowił zostać aktorem. Uczęszczał do Nerang State High School.

W 2008 roku zaczęła się jego przygoda z filmem, po roli w "Performance Anxiety". Kolejną rolą w jego karierze był występ w bijącym rekordy długości serialu "Sąsiedzi". Mimo iż postać Chrisa Knighta pojawiła się tylko w 11 epizodach, aktorowi udało się stworzyć charakterystyczną kreację, która przysporzyła mu rzesze fanów. Za punkt zwrotny w karierze Luke można uznać jego udział w trzecim sezonie serialu dla młodzieży zatytułowanego "H2O, wystarczy kropla", gdzie wcielił się w postać Willa Benjamina. W serialu partnerował Phoebe Tonkin, Caribie Heine i Indianie Evans. Od 2009 roku do 2013 występował w operze mydlanej "Zatoka serc". Pojawił się tam w 714 epizodach.

Od 2009 roku spotykał się z Rebeccą Breeds. Po 3 latach Luke postanowił się ustatkować i oświadczył się Rebecce. Ich ślub odbył się w styczniu 2013 roku.