ลือชัยเกิดเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2475 ที่อำเภอท่าเรือ จังหวัดพระนครศรีอยุธยา บิดาชื่อพร มารดาชื่อ ชุ่ม

มีผลงานที่เป็นที่รู้จักกันดี จากบท ชีพ ชูชัย ในภาพยนตร์สืบสวนแนวเจมส์ บอนด์ เรื่อง เล็บครุฑ สร้างจากผลงานประพันธ์ของ พนมเทียน กำกับโดย สุพรรณ พราหมณ์พันธุ์ คู่กับ อมรา อัศวนนท์ และมีผลงานตามมาอีกหลายเรื่องเช่น มังกรแดง คู่กับนางเอกคนเดียวกัน, การะเกด กับ สองฝั่งฟ้า คู่กับ พิศมัย วิไลศักดิ์ และ ชนะ ศรีอุบล รวมทั้ง พรายดำ คู่กับเพชรา เชาวราษฎร์ และมีนางงามจักรวาลของไทย อาภัสรา หงสกุล ร่วมแสดง

แสดงประกบ มิตร ชัยบัญชา ในภาพยนตร์บู๊เรื่องยิ่งใหญ่ของสามผู้กำกับไทย เพชรตัดเพชร พ.ศ. 2509 และ ภาพยนตร์ไทย-ฮ่องกง จอมดาบพิชัยยุทธ ร่วมกับ สุทิศา พัฒนุช และ ชาติ ชัยภูมิ (ผู้มีรูปร่างหน้าตาคล้ายมิตรซึ่งเสียชีวิตจากอุบัติเหตุขณะถ่ายทำฉากจบของ อินทรีทอง) พ.ศ. 2514 อีกทั้งยังได้แสดงประกบกับสมบัติ เมทะนี ในเรื่อง ขุนตาล ในปี พ.ศ. 2512 ปัจจุบันยังมีผลงานเด่น คุณภาพฟิล์มก๊อบปี้ที่เหลืออยู่ ในรูปแบบวีซีดีและวีดิทัศน์ เรื่อง เพชรตัดเพชร จัดทำโดย ทีมพันธมิตร เมื่อ พ.ศ. 2546

ทายาทอยู่ในวงการชื่อ สิริยา นฤนาท, อรุโณทัย นฤนาท สองอดีตนางเอกดัง และจุลินทิพย์ จิตรีขันธ์ ดาราช่อง 7 ค่ายดาราวีดีโอ

ลือชัย นฤนาท เสียชีวิตเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน พ.ศ. 2560 ด้วยโรคชราที่โรงพยาบาลภูมิพล อาคารคุ้มเกล้า สิริอายุได้ 84 ปี