Augusto Orrego Luco nació en la ciudad de Valparaíso el día 2 de mayo de 1848, hijo de Francisco Pérez de Orrego y de Mercedes Luco y León de la Barra. Médico de profesión, estudió en la Escuela de Medicina de la Universidad de Chile, donde -influenciado por los trabajos del Dr. Ramón Elguero, a quien dedicó un texto biográfico llamado Justa glorificación de un profesor eminente: el doctor Ramón Elguero, y por los estudios del francés Jean-Martin Charcot, a quien también dedicó un escrito biográfico titulado J. M. Charcot- realizó estudios que lo llevaron a convertirse en uno de los pioneros de la neurosiquiatría en Chile. Estas experiencias de sus años de estudio se vieron reflejadas en el conjunto de memorias Recuerdos de la escuela (1922).

A comienzos de la década de 1870, fundó, junto a Fanor Velasco (1848-1907), la Revista de Santiago, publicación que, tomando el nombre de la revista dirigida entre 1848 y 1855 por José Victorino Lastarria (1817-1888), Francisco de Paula Matta (1821-1854) y su hermano Guillermo, quiso recuperar, en términos amplios, el espíritu del Movimiento literario de 1842.

Este gesto de recuperación de la figura del intelectual de base ilustrada vinculado al proceso de construcción nacional se materializó en el mismo trabajo literario y político de Orrego por intermedio de distintos artículos y, particularmente, en la idea -conocida ya hacia fines de la década de 1880- de realizar un Bosquejo del desarrollo intelectual en Chile que, sin embargo, nunca llegó a concluir.

En la Revista de Santiago, Orrego Luco publicó artículos que abordaron diversos temas, desde la educación de la mujer, pasando por la literatura y las ciencias, además de contribuir a la promoción de la obra de la escritora copiapina Rosario Orrego (1834-1879) (a quien en 1922 le dedicó una disertación sobre su "personalidad literaria") y a la difusión de la primera traducción castellana de la obra de John Stuart Mill (1806-1873), La esclavitud de la mujer, realizada por Martina Barros Borgoño (1850-1944), con quien contrajo matrimonio en 1874.

Además de su trabajo en la Revista de Santiago, colaboró en otros medios de prensa con artículos ligados a la cultura y la política. Entre estos, en 1878 publicó en la Revista Chilena (1875-1880) un texto que revisó el caso particular de La Gaceta Jocosa (1802-1815), periódico al que tuvo acceso gracias a la copia que conservaba Benjamín Vicuña Mackenna (1831-1886). Editado en un contexto tensionado por el ánimo revolucionario que condujo a la independencia nacional y los valores de la colonia española aún vigentes en Chile, Orrego Luco especuló sobre las estrategias discursivas del periódico y su postura ideológica.

Dos años después, en su calidad de doctor y examinador forense, publicó también en la Revista Chilena "Observaciones sobre el cerebro de los criminales", conferencia leída en la Academia de Bellas Letras (1873-1881).

En su papel de escritor, Augusto Orrego Luco se movió libremente entre diferentes géneros y estilos, dedicando páginas a la historia de Chile, como por ejemplo en su extensa obra La Patria Vieja (1933), o a sus estadías en Europa en sus libros Notas de Viaje (1924), Viajes Literarios (1935) y Por los campos de batalla (1922).

En la arena política, Orrego Luco formó parte de la Alianza Liberal, desde donde desarrolló una larga carrera como ministro y diputado, llegando a ser Presidente de la Cámara de diputados. Estuvo involucrado en la discusión en torno a la separación del Estado y la Iglesia en la década de 1880 y se involucró desde el lado del parlamento en la Guerra Civil de 1891.

Se retiró de la vida política en el año 1915, cuando fue destituido por el parlamento del cargo de Ministro de Justicia e Instrucción Pública que ejerció durante el gobierno de Juan Luis Sanfuentes (1858-1930).

Murió dos décadas después en Valparaíso a los ochenta y cinco años, el 26 de agosto de 1933.