Luna Maya mengawali kariernya sebagai model cover girl pemilihan majalah Aneka Yess! 1999, dan mendapat juara favorit yakni juara ke-3. Dari sini, Luna Maya mulai mendapatkan tawaran model iklan, majalah sampai video klip Cool Colors dengan judul lagu “Satu Yang Pasti” pada 1999.
Luna juga menjadi bintang video klip sejumlah grup band, seperti Naff dalam “Yang Tak Pernah Bisa Mencintaimu” tahun 2000, dan Sheila on 7 dalam lagu “Sahabat Sejati”.
Dia sempat ikut ajang “Look Model Indonesia” dan membuatnya jadi salah satu model paling sukses saat itu. Mulai 2004, Luna menjajal dunia film dengan menjadi pemeran pendukung bernama Barbara dalam film “30 Hari Mencari Cinta”, dia pun mendapatkan tawaran film kedua bergenre horror yang berjudul “Bangsal 13”. Luna juga mendapatkan tawaran film Garapan sutradara Hanung Bramantyo berjudul “Brownies”.
Tak sampai di situ, Luna juga menjajal aktingnya di sinetron berjudul “Kau dan Aku” bersama Indra Bruggman, dan Ferry Irawan dan cukup sukses. Di tahun 2005, dia kembali memerankan film “Cinta Silver”, serta belasan judul film hits lainnya. Nah, terbaru, dia memerankan Suzanna: Bernafas dalam Kubur tahun 2022 dan Suzzanna: Malam Jumat Kliwon yang baru saja dirilis.
Tak hanya model dan akting, Luna Maya juga menunjukkan kebolehannya di bidang tarik suara, dengan membawakan lagu bertema Euro 2008 berjudul Play, bersama Dewi Sandra dan Sandra Dewi. Luna Maya kemudian bernyanyi lagu berjudul “Suara (Ku Berharap) bersama Dide vokalis band Hijau Daun, lalu lagu “Janda Kembang”.