Родился 1 октября 1918 года в городе Верном (ныне Алма-Ата) в крестьянской семье. Окончил там 8 классов, затем был направлен горкомом комсомола в Оренбургскую военную школу летчиков, которую окончил в 1938 году.

Участвовал в советско-финляндской войне.

В Великой Отечественной войне одержал первую победу в первом же бою. 8 сентября 1941 года был сбит.

Во время прыжка с парашютом его атаковал Me-109, Расстреляв купол.

14 сентября 1942 года под Сталинградом совершил первый таран.

В боях на Курской дуге и под Харьковом довел личный счет до 20 немецких самолетов.

В бою над днепровскими переправами на глазах Главного маршала авиации А. Новикова он совершил второй таран, сбив «Хейнкель», а свою машину сумел посадить на аэродром.

Новиков приехал на аэродром, поблагодарил Луганского и представил его к ордену Александра Невского.

Жители Алма-Аты собрали 180 тысяч рублей для покупки самолета своему земляку, ставшему Героем Советского Союза.

Его борт был украшен надписью «Герою Советского Союза Сергею Луганскому от комсомольцев и молодежи г. Алма-Аты». 1 июля 1944 года майору Луганскому было присвоено звание дважды Героя Советского Союза.

В марте 1945 года командующий фронтом маршал Конев своим приказом направил гвардии майора Луганского на учебу в Военно-воздушную академию.

Узнав, что имущество дважды Героя состоит из пары белья, гимнастерки и бритвенного прибора, подарил ему трофейный «мерседес».

Всего за войну майор Луганский провел 390 боевых вылетов, сбил лично 37 и в группе — 6 самолетов противника.

После окончания академии командовал авиационными соединениями ПВО страны.

Генерал-майор авиации Луганский летал до 1963 года на разных типах реактивных истребителей.

Автор книг «На глубоких виражах» (Алма-Ата, 1963), «Небо остается чистым» (Алма-Ата, 1970).

Умер в Алма-Ате 16 января 1977 года.

Дважды Герой Советского Союза (02.09.1943; 01.07.1944).

Награжден двумя орденами Ленина, двумя орденами Красного Знамени, орденом Александра Невского, двумя орденами Красной Звезды, медалями.