卢煜明于1986年在英国剑桥大学取得文学士学位后，到牛津大学接受临床医学培训，1989年取得内外全科医学士学位。随后分别于1994年及2001年于牛津大学取得哲学博士及医学博士学位，在牛津大学赫特福德学院担任自然科学初级研究员。后升任为临床生物化学讲师及格林学院院士。曾任牛津大学教学医院约翰‧拉德克利夫医院化学病理学荣誉顾问。 1997年卢煜明回到香港中文大学医学院继续研究工作。卢煜明现为香港中文大学医学院李嘉诚医学讲座教授、化学病理学讲座教授、医学院副院长（研究）及李嘉诚健康科学研究所所长。此外亦曾任香港临床生化学会会长，现任香港研究资助局委员。 1997年卢煜明发现女性在怀孕期间，体内的胎儿会释放DNA和RNA至母亲的血浆之中，而且占母亲血浆中的DNA达5%之高。该发现令他的研究队伍在非创伤性产前诊断领域上一直处于世界领先地位，亦为医学界提供了安全可靠的测试方法检验孕妇及胎儿的多项疾病。同时，卢煜明亦将有关技术引伸至其他不同的范畴，例如癌症、心脏病等。卢教授的研究成果对全球医学及科学界影响深远，屡获国际殊荣，包括2005年国家自然科学奖、2006年国际临床化学和实验室医学联合会─分子诊断学杰出贡献奖、2006年美国国家临床生物化学学院（NACB）杰出科学家奖、2006年裘槎基金会优秀医学科研者奖、2007年美国临床化学协会（AACC）Sigi Ziering奖、2012年AACC-NACB临床化学杰出贡献奖、2009年富布赖特香港杰出学者奖，以及2014年费萨尔国王国际医学奖。卢教授亦于2011年被选为英国皇家学会院士，以及在2013年被选为美国国家科学院外籍院士。 2015年，卢煜明教授获美国临床化学协会（AACC）颁授年度Wallace H. Coulter讲学奖，以表扬他在血浆DNA诊断技术的贡献，尤其是他开创革命性的“无创性产前诊断”方法 。