Luke Thompson 2 yaşından itibaren Fransa'da büyüdü, ancak Southampton, İngiltere'de doğdu. Fransızca ve İngilizce konuşmaktadır. Babası mühendis, annesi öğretmendi ve üç çocuktan biriydi. Fontainebleau'da 1997'den 2005'e kadar Anglofon bölümü olan bir Fransız okuluna devam etti. İngiltere'ye 2006 yılında gelen Thompson, Stratford-upon-Avon'da Year Out Drama Company ile bir yıl geçirdi. Bristol Üniversitesi'nde İngilizce ve Drama eğitimi alan Thompson, Londra'daki Royal Academy of Dramatic Art'ta eğitim gördü ve 2013 yılında mezun oldu.