Люк Кирби родился 21 июня 1978 в портовом городе Гамильтон, провинция Онтарио, Канада. Его мать родом из города Бруклин, штат Нью-Йорк, и его отец вырос, как говорит сам Кирби, «вдоль восточного побережья». Его родители переехали из Нью-Йорка в Канаду в 1974 году.
Кирби изучал драматическое искусство в Национальной театральной школе Канады, которую окончил в 2000 году. В телевидении одни из любимых ролей Кирби были в сериалах «Пращи и стрелы» и «Секс-трафик», который вышел в эфир в осенью 2004 года, где он работал с одним из лучших режиссеров Великобритании, Дэвид Йейтсом. Эта роль принесла ему номинацию на премию «Gemini».
В том же году он получил вторую номинацию на «Gemini» за роль в драматическом сериале «В последний миг». Осенью 2005 года Кирби пригласили на роль в сериал «Скажи мне, что любишь меня», вышедший в сентябре 2007 года. В 2009 году вышел сериал «Бей и жги», в котором также одну из ролей сыграл Люк Кирби.
В 2011 году в прокат вышел фильм «Самаритянин», рассказывающий историю мошенника Фоули, роль которого исполнил Сэмюэл Л. Джексон. После 25 лет тюрьмы он выходит на свободу и желает оставить свою криминальную жизнь в прошлом. Но появляется сын его бывшего компаньона Итан, в исполнении Люка Кирби, который хочет втянуть Фоули в новое дело, используя его дочь Айрис.
В дальнейшем в карьере Люка были и другие сериалы, среди которых «Элементарно», детективный сериал по мотивам произведений Артура Конана Дойля о Шерлоке Холмсе и «Ошибки прошлого» - история человека, которому приходится заново строить свою жизнь, после 19 лет, проведенных в камере смертников.
Также Люк снялся в фильмах «Империя Грязи», режиссера Питера Стеббингса и «Прикосновение огнем» - о том, как два человека с маниакально-депрессивными расстройствами знакомятся в психиатрической больнице и влюбляются друг в друга. Роман 2010 года «Жизнь и цель собаки» Брюса Кэмерона был положен в основу фильма «Собачья жизнь», премьера которого назначена на весну 2017 года, и в котором Люк Кирби сыграл одну из ролей.