Nascida em Milão, Luna Alkalay se aproximou do cinema em 1968, quando acompanhou as filmagens de Um Clássico, Dois Em Casa, Nenhum Jogo Fora, de Djalma Limongi Batista, enquanto cursava filosofia na USP. Ao lado de Aloysio Raulino, entre 1970 e 1971, realizou os curtas Lacrimosa, Arrasta a Bandeira Colorida e Jardim Nova Bahia (1971) e, como atriz, participou de Pra Frente, Brasil (1970), de Plácido de Campos Jr. e Sem Saída (1971), de Agnaldo Siri Azevedo. Em 1972, realizou o curta Sangria – raríssimas vezes exibido – que conta com Fernando Peixoto, Selma Egrei, Emmanuel Cavalcanti e Jofre Soares no elenco.

Cristais de Sangue, seu primeiro longa-metragem, realizado na Chapada Diamantina, faz com que se aproxime da Bahia, onde mais tarde realizou curtas ao lado de André Luiz Oliveira, como Dia de Vaquejada (1976). No mesmo período, integrou a equipe de Roças (1975), de Rogério Corrêa, Trem Fantasma (1977), de Alain Fresnot, Tem Coca-Cola no Vatapá (1976), de Pedro Farkas e Rogério Corrêa, entre outros.

Após um período de autoexílio em Portugal, entre os anos 1980 e 2000, Luna produziu o Projeto Mensagem, de André Luiz Oliveira a partir da poesia de Fernando Pessoa, colaborou no roteiro de Louco Por Cinema (1994) e atuou como produtora em inúmeros projetos.

O longa Estados Unidos do Brasil (2004-2005) marca sua volta à direção. Na obra, a questão da identidade pessoal e nacional é refletida através da entrevista de três jovens da periferia de São Paulo que trabalham como covers. Recentemente, lançou o livro Minha Mãe Inventada (2023) e finaliza dois novos longas-metragens, com estreia prevista para 2024.