Fin dagli esordi si distingue per il carattere intimista e riflessivo dei testi delle sue canzoni, debutta sulla scena musicale nel 1976 come chitarrista e compositore, esordendo poi da solista nel 1983. Ha vinto il Festivalbar nel 1992 con la canzone Mare mare.
Durante la sua carriera ha venduto più di 6 milioni di dischi.
Biografia 1976-1982: gli esordi con i Teobaldi Rock Quarto di cinque figli (tre maschi e due femmine); il padre è impiegato in un'azienda di carrozzine e giocattoli per bambini e la mamma Franca è casalinga. Coltiva la sua passione per la musica fin da piccolo: già a 6 anni impara a suonare il pianoforte e ascolta i cantautori italiani, da Lucio Battisti a Francesco De Gregori. Dopo le scuole medie affronta ragioneria e agraria ma si accorge che non fanno per lui. Luca Carboni ha lavorato a lungo proprio in un'azienda di carrozzine e giocattoli e ha fatto anche il commesso in un elegante negozio di abbigliamento del centro di Bologna dove un giorno durante una manifestazione studentesca fu bersagliato dalle uova.
Nel 1976, a 14 anni, fonda i Teobaldi Rock insieme a Andrea Bellodi, Giovanni Cannamela, Antonello Giorgi, Nicola Lenzi e Marco Toschi, dove Luca Carboni ha il ruolo di chitarrista e compositore. Le prime prove del gruppo avvengono nella parrocchia. Con questo gruppo si esibirà in molti concerti negli anni fino al 1980, inserendosi nel fermento culturale che animò Bologna negli anni del punk e della new wave. Nel 1980 i Teobaldi Rock partecipano alla manifestazione Bologna rock 80 e nel 1981 pubblicano il loro primo e unico 45 giri che contiene i brani L.N. e Odore d'inverno. Il singolo viene pubblicato dalla Bazar (etichetta discografica di Reggio Emilia) e distribuito a livello locale. Il gruppo però si scioglie subito dopo. La qualità sonora del 45 giri non è delle migliori e oggi è molto raro essendone realizzate solamente 250 copie e non in tutte è incluso il foglietto pieghevole con i testi delle 2 canzoni. Alla domanda di un fan su cosa significa la sigla L.N., nel n. 1 di aprile 1996 della rivista ufficiale di Luca "Fuori Moda!" la risposta è che: "I Teobaldi si chiudono in un imperforabile riserbo. Che sia un amore inconfessabile di uno di loro? C'è chi sussurra di sì."
Carboni non abbandona la sua passione musicale e cerca nuove strade. L'occasione arriva dagli Stadio, che leggono un suo testo (lasciato allOsteria da Vito, all'epoca luogo di ritrovo di cantautori e musicisti) e gli propongono di scrivere un pezzo per il loro primo album. Siamo nel 1982: Carboni scrive Navigando controvento, che sarà pubblicato nell'album Stadio.
1983-1986: ...intanto Dustin Hoffman non sbaglia un film e Forever Grazie all'incontro con Gaetano Curreri, Carboni ha l'opportunità di realizzare il suo primo album con la RCA Italiana. Registrato nel 1983 e pubblicato il 27 gennaio 1984, ...intanto Dustin Hoffman non sbaglia un film vanta la coproduzione di Curreri e la collaborazione di Ron e di Lucio Dalla. L'album vende 30 000 copie., il singolo Ci stiamo sbagliando oltre 50 000, entrando in classifica nei primi 20 posti per alcune settimane e vince il premio Disco verde al Festivalbar 1984.. Carboni fa breccia soprattutto tra i più giovani, che si riconoscono in quella visione del mondo e vi ritrovano le proprie ansie e i propri desideri. Da agosto a dicembre 1984 è impegnato nella tournée Luca Carboni Tour 1984.
Il 3 settembre 1985 viene pubblicato Forever, secondo album di Luca Carboni. Il disco raggiunge le 70 000 copie, migliorando il successo del precedente entrando in classifica nei primi 10 posti per alcune settimane. L'album si pone come complemento del precedente, mantenendone la stessa cifra stilistica, ma assumendo un punto di vista più maturo sia nei testi (che ora spaziano anche su temi sociali, trattati con sottile ironia), sia nella musica (con arrangiamenti più raffinati). Da luglio a settembre è impegnato nella tournée Luca Carboni Tour 1985. Nello stesso anno si prende un periodo di pausa, alla ricerca di nuovi stimoli e nuove idee, iniziando anche a dedicarsi alla pittura. Da gennaio ad ottobre 1986 è impegnato nella tournée Luca Carboni Tour 1986.
1987-1994: Il successo del grande pubblico Il frutto di un'elaborazione più lunga e meticolosa è l'album Luca Carboni, pubblicato il 26 settembre 1987. Il primo singolo estratto è Silvia lo sai, una canzone che riesce a raccontare con delicatezza il dramma di un amore adolescenziale travolto dalla droga. Silvia lo sai diventa un inno generazionale, come pure l'altro estratto Farfallina, una canzone tenera e struggente sul desiderio di amare. Questi singoli trascinano l'album fino alle copie e lanciano Carboni nelle classifiche italiane: l'album arriva al primo posto, e resta in classifica complessivamente per oltre un anno. In questo disco c'è spazio per il romanticismo, mediato con l'ironia e con ritratti sospesi tra la sua Bologna e i paesaggi del Mare Adriatico.
Da luglio 1987 a settembre 1988 è impegnato nella tournée Luca Carboni Tour 1987-1988, nel 1988 realizza Le tue ali Bologna, l'inno del insieme con Andrea Mingardi, Lucio Dalla e Gianni Morandi. Nel 1989 viene pubblicato l'album Luca Carboni anche in lingua spagnola. Nonostante il successo consolidato, il suo carattere schivo lo porterà lontano dalle attenzioni dei media limitando il più possibile la sua immagine di personaggio pubblico. La critica non sempre lo vedrà di buon occhio, rimproverandogli la mancanza di un certo impegno ideologico declassandolo a icona per adolescenti. In seguito, riabilitato, ne riconosceranno lo spessore dell'introspezione che c'è dietro le sue melodie orecchiabiliEsempi di queste posizioni si possono leggere in Canzoni d'amore semplicemente, di Ernesto Assante, pubblicato su La Repubblica del 23 ottobre 1985 a pag. 26; Che forza la tenerezza, di Gino Castaldo, pubblicato su La Repubblica del 18 settembre 1987 a pag. 27; Cameretta con vista, di Gino Castaldo, pubblicato su La Repubblica del 2 dicembre 1989 a pag. 34.
La fuga dalla fama di Carboni si realizza con un album più intimista e riflessivo, intriso di malinconia, giocato su sonorità più acustiche dei precedenti. Persone silenziose pubblicato 24 novembre 1989: è un album più intenso e difficile dei precedenti, in cui l'autore sceglie gli umili, coloro che non comandano e non vanno sui giornali come emblema di valori che a certi livelli della società sembrano irrimediabilmente persi. Carboni limita intenzionalmente le presenze promozionali nei media, ma ciò non impedisce a questo disco di toccare le 500 000 copie vendute, trainato dalla struggente Primavera, densa di emozioni che dal passato riaffiorano nel presente con continui flashback.
Segue nel 1990 la tournée Persone silenziose Tour 1990 da marzo a settembre e viene pubblicato l'album L'avvenire per la Francia, una raccolta dei primi tre album. Nel 1991 appare in uno spezzone del videoclip del brano Festival di Gabicce Mare, contenuto nel secondo album di Biagio Antonacci Adagio Biagio.
Dopo due anni Carboni dà alla luce un altro album da primato: Carboni pubblicato il 10 gennaio 1992. Il singolo Ci vuole un fisico bestiale, con la sua ironia a ritmo di rock, fa da apripista. La malinconica Mare mare scritto insieme a Mauro Malavasi che divenne il suo produttore. diventa l'inno di quell'estate e lo porterà a vincere il Premio Singoli al Festivalbar 1992 e il premio come Miglior artista dell'anno a Vota la voceVota la voce: il brutto della registrata di Gabriele Ferraris, pubblicato su La Stampa del 18 settembre 1992, pag.23. Di questi due singoli vengono realizzate versioni alternative per discoteche. Il singolo ottiene un buon successo anche nelle discoteche greche (Carboni registrerà un'ulteriore versione in cui parte del testo verrà tradotto in lingua greca grazie alla collaborazione di Stefanos Korkolis) ed è a tutt'oggi uno dei singoli italiani più famosi all'estero. Di quest'album, le cui canzoni conosceranno quasi tutte una discreta notorietà radiofonica, verranno vendute più di un milione di copieDario Salvatori, Il grande dizionario della canzone italiana, edizioni Rizzoli, Milano, 2006, voce su Carboni curata da Melisanda Massei Autunnali, pag. 508. Altri singoli di grande successo saranno La mia città, graffiante ironia sulle contraddizioni del nostro modello di sviluppo, e Le storie d'amore (scritta col suo chitarrista storico Mauro Patelli) tenera canzone d'amore. Anche di questo brano verrà realizzata una nuova versione, con la partecipazione del cantante Larry Johnson, inclusa nella compilation Original Super Hits, pubblicata e distribuita dalla BMG tra il 1993 e il 1994. In Alzando gli occhi al cielo, Carboni scrive come fanno i capi della mafia a non pentirsi, come fanno certi potenti a non convertirsi nello stesso anno degli attentati mortali a Giovanni Falcone e Paolo Borsellino. L'album Carboni supera come detto il milione di copie arrivando alla premiazione con un triplo disco di platino.
Da marzo ad agosto 1992 è impegnato nella tournée Ci vuole un fisico bestiale Tour 1992 cui segue a novembre e a dicembre Carboni-Jovanotti in concerto 1992, otto concerti insieme a Jovanotti, creando le premesse per un lungo sodalizio che confluirà tra l'altro nella raccolta dal vivo/studio Diario Carboni, pubblicata il 25 ottobre 1993 in dieci paesi europei. L'album contiene brani live, remix e inediti tra cui tre duetti con Jovanotti (Vedo risorgere il sole, Mix 1992 Le storie d'amore + Puttane e spose, O è Natale tutti i giorni...) e un duetto con Ugo Rapezzi (Spider). Durante 3 date (due a Bologna e una a Salerno) viene registrata la VHS Diario Carboni e pubblicata il 2 luglio 1993.
Sempre nel 1993, insieme a Mauro Malavasi, produce l'album Arrivano i nostri di Ugo Rapezzi. Sempre nel 1993 appare nelle vesti di un prete in uno spezzone del videoclip del brano Penso positivo, pubblicato nell'album di Jovanotti Lorenzo 1994; duetta con Mario Lavezzi, Mango e Laura Valente nel brano Bianche raffiche di vita, pubblicato nell'album Voci 2 di Mario Lavezzi. Parte poi per una nuova serie di concerti tra Italia Svizzera, Germania e Belgio: Ci vuole un fisico bestiale Tour 1993 Europa (maggio 1993), Diario Carboni Tour 1993 (ottobre-novembre) e Diario Carboni Tour 1994 Europeo (giugno-luglio 1994).
1995-1999: Dopo il successo Nel corso degli anni novanta, Carboni accentua la sua ricerca minimalista e, il 12 ottobre 1995 viene pubblicato l'album MONDO world welt monde. Il nuovo disco è stato registrato con un gruppo quasi in presa diretta: ciò si avverte soprattutto in alcuni pezzi (come il singolo di lancio Inno nazionale, ironico e tagliente contro tutte le forme di egoismo e di razzismo), che suonano molto grezzi, senza (quasi) nessuna postproduzione, solo con i suoni duri e sporchi di chitarra (suonata da Mauro Patelli), basso, batteria e tromba. Altri pezzi (come Non è, che sbeffeggia la nostra società fatta di apparenze) suonano nettamente diversi, molto più levigati in fase di produzione. La sensazione di disomogeneità è evidente: anche se criticabile (e criticata da alcuni), va comunque attribuita a una scelta stilistica.
All'album segue Mondo Tour 1996, una tournée molto originale tra febbraio e novembre 1996. Durante alcuni concerti vengono registrati 2 brani: Ex T.Blu in duetto virtuale con Alessio Bertallot e Alzando gli occhi al cielo in duetto con Jovanotti, pubblicati poi nell'album Live del 2003. Nello stesso anno viene pubblicata l'album in lingua spagnola con il titolo MUNDO world welt mondo grazie alla collaborazione con Miguel Bosé e scrive per Biagio Antonacci il testo del brano Happy Family pubblicato nell'album Il mucchio, brano che viene utilizzato come colonna sonora del film Tutor della regista cinese Li Hong.