Astrofizyk, pracuje w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego orazNarodowym Centrum Badań Jądrowych.
Pochodzi z Choszczna. Studiował astronomię na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie również uzyskał doktorat z astronomii (2005), habilitację (2012) i profesurę (2021). Był pracownikiem naukowym oraz wykładowcą na Uniwersytetach w Tel Awiwie, Manchesterze, Genewie, Princeton czy Santa Barbara w Kalifornii, ale najbardziej związany czuje się z Uniwersytetem w Cambridge w Wielkiej Brytanii, gdzie przepracował 10 lat.
Autor i współautor ponad 350 recenzowanych artykułów naukowych, m.in. w „Nature” i „Science”. Kierownik licznych grantów naukowych, w tym grantów Komisji Europejskiej. W 2020 roku przewodniczący Panelu Naukowego w Polskiej Agencji Kosmicznej. Jego zainteresowania naukowe obejmują badania nad ciemną materią, obserwacje czarnych dziur, wykorzystanie zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego, duże przeglądy nieba, w tym szczególnie kosmiczna misja Gaia, uczenie maszynowe w astronomii oraz automatyzacja badań astronomicznych i kosmicznych.
Prywatnie mąż doktor biblistyki, ojciec trojga dzieci i właściciel psa o imieniu Alfa Sagittari.
Na 8. Śląskim Festiwalu Nauki KATOWICE prof. dr hab. Łukasz Wyrzykowski opowie o tym, jak znaleźć czarną dziurę oraz jak małe teleskopy mogą pomóc dużym teleskopom w badaniach naukowych.