Après avoir exercé en tant que graphiste, Emma Luchini se lance dans la réalisation en 2007 avec un premier court métrage, Sur ses deux oreilles. Deux ans plus tard, elle dirige Vincent Elbaz, Vanessa David et Louise Bourgoin dans Sweet Valentine, road movie sur fond de romance. Elle joue son propre rôle dans L’Amour dure trois ans de Frédéric Beigbeder, puis elle collabore avec Nicolas Rey sur un nouveau court-métrage : La Femme de Rio qui vaut au duo de réalisateurs le César du Meilleur court métrage en 2015. La même année, Emma Luchini dirige son père Fabrice Luchini, mais également Manu Payet et Veerle Baetens dans un deuxième long métrage : Un début prometteur, tiré du roman de Nicolas Rey qui signe lui-même l’adaptation.
Depuis, Emma travaille régulièrement pour la publicité. Elle se consacre actuellement à l’écriture de son prochain long métrage, Trois frères.