盧煜明於1986年在英國劍橋大學取得文學士學位後，到牛津大學接受臨床醫學培訓，1989年取得內外全科醫學士學位。隨後分別於1994年及2001年於牛津大學取得哲學博士及醫學博士學位，在牛津大學赫特福德學院擔任自然科學初級研究員。後升任為臨床生物化學講師及格林學院院士。曾任牛津大學教學醫院約翰‧拉德克利夫醫院化學病理學榮譽顧問。 1997年盧煜明回到香港中文大學醫學院繼續研究工作。 盧煜明現為香港中文大學醫學院李嘉誠醫學講座教授、化學病理學講座教授、醫學院副院長（研究）及李嘉誠健康科學研究所所長。此外亦曾任香港臨床生化學會會長，現任香港研究資助局委員。 1997年盧煜明發現女性在懷孕期間，體內的胎兒會釋放DNA和RNA至母親的血漿之中，而且佔母親血漿中的DNA達5%之高。該發現令他的研究隊伍在非創傷性產前診斷領域上一直處於世界領先地位，亦為醫學界提供了安全可靠的測試方法檢驗孕婦及胎兒的多項疾病。同時，盧煜明亦將有關技術引伸至其他不同的範疇，例如癌症、心髒病等。 盧教授的研究成果對全球醫學及科學界影響深遠，屢獲國際殊榮，包括2005年國家自然科學獎、2006年國際臨床化學和實驗室醫學聯合會─分子診斷學傑出貢獻獎、2006年美國國家臨床生物化學學院（NACB）傑出科學家獎、2006年裘槎基金會優秀醫學科研者獎、2007年美國臨床化學協會（AACC）Sigi Ziering獎、2012年AACC-NACB臨床化學傑出貢獻獎、2009年富布賴特香港傑出學者獎，以及2014年費薩爾國王國際醫學獎。盧教授亦於2011年被選為英國皇家學會院士，以及在2013年被選為美國國家科學院外籍院士。 2015年，盧煜明教授獲美國臨床化學協會（AACC）頒授年度Wallace H. Coulter講學獎，以表揚他在血漿DNA診斷技術的貢獻，尤其是他開創革命性的“無創性產前診斷”方法。