Lưu Quang Thuận sinh ngày 14 tháng 7 năm 1921 tại Đà Nẵng. Ông là con cả trong một gia đình trí thức gốc Hoà Khánh, Đà Nẵng.
Thuở nhỏ ông theo học tại ngôi trường tiểu học duy nhất của Đà Nẵng thời đó là trường E'cole Des Garcons de Tourane (dân gian thường gọi trường "Con trai", nay là trường tiểu học Phù Đổng), lớn lên một chút ông xa nhà ra Huế trọ học. Ông học giỏi từ nhỏ, năm cuối cùng tiểu học ông được ra Huế tham dự cuộc thi học sinh giỏi văn toàn miền Trung và đoạt giải Nhất, được vua Bảo Đại thết cơm. Ngay từ lúc còn đi học, ông đã có thơ và truyện ngắn được đăng báo ở Hà Nội, Sài Gòn như truyện ngắn Đồng hào ván mới đăng trên tuần báo Cậu ấm năm 1934.
Trước năm 1945, ông có một số bài thơ đăng báo tại Sài gòn, Hà nội. Năm 1941 ông viết vở kịch đầu tay Chu Du đại chiến Uất Trì. Đây là vở kịch vui một màn. Vừa ra đời vở kịch đã được Hội Hướng đạo học sinh sinh viên Đà Nẵng dàn dựng và biểu diễn nhiều lần ở Đà Nẵng, Hội An. Năm 1945 vở này còn được diễn ở Hà Đông. Năm 1942 tập thơ Tóc thơm được xuất bản. Thành công bước đầu tuy hết sức nhỏ bé, nhưng cũng đã giúp ông có thêm niềm tin để tiếp tục thực hiện những ước mơ nghệ thuật của mình.
Năm 1943 ông quyết định ra Hà Nội, Thủ đô văn hoá của toàn Đông Dương lúc bấy giờ. Lăn lộn với cuộc sống, có lúc ông đã làm chân kéo màn ở một rạp hát. Nhưng cũng chính vào thời kỳ này niềm say mê sáng tạo của ông mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Chỉ trong vòng khoảng 2 năm, ông đã sáng tác hàng loạt vở kịch thơ như: Lữ Gia, Lê Lai đổi áo, Người Hoa Lư, Kiều Công Tiễn, Yêu Ly...; kịch nói như: Phượng Trì thôn, Hoàng Hoa Thám, Quán Thăng Long... Hầu hết các vở này đã được các ban kịch tài tử và đoàn học sinh hướng đạo công diễn ở Đà Nẵng, Huế, Hà Nội... Một số vở được Báo Tri Tân ấn hành như Lê Lai đổi áo (1943), Yêu Ly (1945).
Năm 1944 ông tham gia Ban kịch Anh Vũ do Thế Lữ chủ trì. Không chỉ say mê với công việc sáng tác, ông còn chủ trương thành lập Tạp chí Sân khấu và Nhà xuất bản. Ông mong ước những người làm sân khấu sớm có một tổ chức để cùng giúp đỡ nhau hoạt động.
Năm 1945 ông mở Nhà xuất bản Hoa Lư, với mục đích chính là để in ấn xuất bản những tác phẩm của bạn bè. Tuy chỉ hoạt động trong một thời gian ngắn khoảng hơn một năm từ sau ngày Cách mạng tháng Tám thành công cho đến ngày toàn quốc kháng chiến 12/1946, nhưng Nhà xuất bản Hoa Lư cũng cho ra đời được một số tác phẩm, chủ yếu là kịch. Những vở kịch có giá trị như Vũ Như Tô của Nguyễn Huy Tưởng, Lam Sơn họp mặt của Nguyễn Xuân Trâm, Người điên (Kiều Loan) của Hoàng Cầm... đã được in lần đầu tiên tại Nhà xuất bản Hoa Lư. Các nhạc phẩm của Đỗ Nhuận, Nguyễn Xuân Khoát cũng được ấn hành tại đây. Cuốn sách cuối cùng được in ở Nhà xuất bản Hoa Lư là tác phẩm Nhập vào đám đông của Nguyễn Văn Bổng. Lưu Quang Thuận cũng đã cho in hai tác phẩm của mình là Yêu Ly và Quán Thăng Long ở Nhà xuất bản Hoa Lư. Vở kịch dã sử Quán Thăng Long đã được biểu diễn nhiều lần trong những năm đầu Cách mạng.
Ông tham gia hoạt động Việt Minh từ năm 1946, trong thời gian ở chiến khu ông làm chủ nhiệm Tạp chí Sân khấu (số đầu tiên ra ngày 20 tháng 11 năm 1946) và là Giám đốc Việt nam thư ấn cục của chính phủ Việt nam Dân chủ Cộng hoà tại chiến khu Việt bắc. Năm 1948 ông gia nhập quân đội Việt Minh và hoạt động trong Đoàn kịch Chiến thắng cho đến khi chuyển về Đoàn văn công Nhân dân trung ương năm 1951. Từ năm 1954 đến 1964 làm việc tại Đài phát thanh tiếng nói Việt nam, Nhà xuất bản Văn học, Báo Văn nghệ. Từ 1965 cho đến khi mất, ông làm nghiệp vụ tác gia tại Nhà hát chèo Việt nam. Ông là cha của nhà viết kịch, nhà thơ Lưu Quang Vũ. Lưu Quang Thuận qua đời đột ngột ngày 21 tháng 2 năm 1981 khi đang xem biểu diễn tại Nhà hát Lớn thành phố Hà nội.
ST