Luca Francesconi ha studiato pianoforte al Conservatorio di Milano e composizione con Azio Corghi, Karlheinz Stockhausen (a Roma), Luciano Berio (a Tanglewood) e jazz a Boston; è anche stato assistente di Berio tra il 1981 e il 1984.
A Milano nel 1990 ha fondato Agon Acustica Informatica Musica, un centro di produzione e ricerca musicale con le nuove tecnologie.
Ha ricevuto molti premi e i riconoscimenti internazionali, tra cui il Kranichsteiner Musikpreis (Darmstadt 1990), il premio per giovani talenti della Ernst-von-Siemens-Musikstiftung (Monaco 1994) e il Prix Italia per la Ballata del rovescio del mondo, un’opera radiofonica con testi di Umberto Fiori (1994).
Molte importanti istituzioni internazionali hanno programmato concerti monografici dedicati esclusivamente alla sua musica. Ha scritto finora oltre settanta lavori per svariati organici (spaziando dal solista alla grande orchestra, dall’opera al multimedia), molti dei quali commissionati da importanti istituzioni musicali ed emittenti radiofoniche con le quali collabora regolarmente.
Ha scritto cinque opere radiofoniche per la RAI e diverse opere teatrali, usando frequentemente tecnologie multimediali, come nella video-opera Striàz (con i produttori di Studio Azzurro), in Lips, Eyes, Bang per voce ed ensemble con trasformazioni realtime audio e video, commissionata dal Nieuw Ensemble e STEIM Amsterdam, nella Ballata per La Monnaie di Bruxelles.
I lavori più recenti includono Unexpected End of Formula per violoncello ed ensemble con musikFabrik, Hard Pace, concerto per tromba eseguito a Roma in aprile 2008 da Håkan Hardenberger e l’Orchestra di Santa Cecilia sotto la direzione di Antonio Pappano (questo lavoro è stato commissionato dall’Accademia di Santa Cecilia in collaborazione con Zaterdag Matinée al Concertgebouw, la Göteborgs Symfoniker, la Bergen Philharmonic Orchestra e il festival MITO SettembreMusica).
Ha ricevuto commissioni da importanti teatri d’opera.
Insegna da 25 anni sia nei conservatori italiani sia in corsi di perfezionamento in tutto il mondo.
È docente e capo del dipartimento di composizione alla Musikhögskolan di Malmö in Svezia.
Da febbraio 2008 è direttore del Settore Musica della Biennale di Venezia (fino al 2012).