Сергей Луганский родился 1 октября 1918 года в городе Верном в крестьянской семье. Русский.
В 1936 году окончил неполную среднюю школу и работал садовником. В том же году был призван в Красную Армию и был направлен по комсомольской путёвке в Оренбургскую военную авиационную школу лётчиков, после окончания которой в 1938 году он служил в 14-й авиационной бригаде в Пскове[1].
В 1939-1940 годах младший лейтенант Луганский участвовал в советско-финляндской войне, за время которой он сделал 59 боевых вылетов и сбил 1 самолёт противника, за что был награждён орденом Красной Звезды.
В первое время Великой Отечественной войны Сергей Луганский летал на ЛаГГ-3 на штурмовку войск противника, сбил 4 самолёта под Батайском и Ростовом-на-Дону, за что был награждён орденом Красного Знамени, и 4 самолёта под Белгородом, за что получил ещё один орден Красного Знамени[1].