Luca era il figlio di Eduardo De Filippo e della cantante e attrice piemontese Thea Prandi. Ha avuto una sorella, Luisa, morta giovanissima nel gennaio del 1960. Luca frequentò la scuola elementare Umberto I a Roma; sempre a Roma la scuola media Visconti e il liceo scientifico al Collegio Colautti di Salerno. In quel periodo, quando era a Roma partecipava agli spettacoli messi in scena da Eduardo, le pomeridiane del giovedì e della domenica: "piccole parti di poche battute, alcune scritte appositamente per me, come il garzone di drogheria in Sabato, domenica e lunedì, che non sapendo scrivere quando deve prendere appunti per i giri delle consegne fa dei disegni che gli ricordano le persone"A vent'anni iniziò la sua attività teatrale usando il nome Luca Della Porta. Da due diverse compagne ha avuto tre figli: Matteo, Tommaso e Luisa. Nel 2013 sposò Carolina Rosi, figlia del regista Francesco Rosi, con la quale condivise anche tante esperienze teatrali.
