Il giovane attore Luca Guastini nasce in Toscana, a Livorno, il 9 marzo 1982. Primogenito di un papà impiegato e una mamma casalinga, Luca inizia a studiare pianoforte già dall'età di cinque anni.
La passione per la recitazione entra nella sua vita più tardi, frequentando la scuola di Enzina Corte "Vertigo". Successivamente si trasferisce a Roma, dove, dopo aver provato ad entrare nell'Accademia d'arte drammatica, frequenta invece l'Acting training di Beatrice Bracco.
Il debutto importante sul grande schermo arriva, nel 2010, con la pellicola Exit: una storia personale, di Massimiliano d'Amato. Per questo ruolo riceve il premio come miglior attore protagonista al Festival du cinéma italien d'Annecy.
Nel 2011 torna nel thriller Report 51, di Alessio Liguori e l'anno successivo è Cristiano in Acciaio di Stefano Mordini, film tratto dal romanzo di successo di Silvia Avallone. Nel 2013 fa parte del cast di Freddy Hotel di Massimiliano Amato, mentre nel 2014 è uno dei protagonisti del film di Ugo Frosi, L'ospite. Nel 2018 è protagonista di due film: Malerba di Simone Corallini e Verso un altrove, nuovamente diretto da Massimiliano Amato.