ลือชัย นฤนาท มีชื่อจริงว่า พิชัย จิตรีขันธ์ ชื่อเล่นเล็กเกิดเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2475 ที่อำเภอท่าเรือ จังหวัดพระนครศรีอยุธยา บิดาชื่อพร มารดาชื่อ ชุ่ม เป็นนักแสดงอาวุโส เขาเป็นพระเอกภาพยนตร์ไทยคนแรกที่ได้รับรางวัลนักแสดงนำยอดเยี่ยมในการประกาศผลรางวัลตุ๊กตาทอง ครั้งที่ 1 ประจำปี พ.ศ. 2500 เมื่อวันที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2500 และยังเป็นพระเอกขวัญใจของประชาชน ที่มีบุคลิกทำคอเอียง คาบบุหรี่มุมปาก ทำท่าทางยียวน จนเป็นแบบอย่างให้ผู้ชายในยุคนั้นนิยมเลียนแบบ
มีผลงานที่เป็นที่รู้จักกันดี จากบทชีพ ชูชัยในภาพยนตร์สืบสวนแนวเจมส์ บอนด์เรื่อง "เล็บครุฑ"สร้างจากผลงานประพันธ์ของพนมเทียนกำกับโดย สุพรรณ พราหมณ์พันธุ์ คู่กับ อมรา อัศวนนท์ และมีผลงานตามมาอีกหลายเรื่องเช่น มังกรแดง คู่กับนางเอกคนเดียวกัน, การะเกด กับ สองฝั่งฟ้า คู่กับ พิศมัย วิไลศักดิ์ และ ชนะ ศรีอุบล รวมทั้ง พรายดำ คู่กับ เพชรา เชาวราษฎร์ และมีนางงามจักรวาลของไทย อาภัสรา หงสกุล ร่วมแสดง
แสดงประกบ มิตร ชัยบัญชา ในภาพยนตร์บู๊เรื่องยิ่งใหญ่ของสามผู้กำกับไทยเพชรตัดเพชรพ.ศ. 2509 และ ภาพยนตร์ไทย-ฮ่องกง "จอมดาบพิชัยยุทธ"ร่วมกับ สุทิศา พัฒนุช และ ชาติ ชัยภูมิ (ผู้มีรูปร่างหน้าตาคล้ายมิตรซึ่งเสียชีวิตจากอุบัติเหตุขณะถ่ายทำฉากจบของอินทรีทอง) พ.ศ. 2514 อีกทั้งยังได้แสดงประกบกับ สมบัติ เมทะนี ในเรื่อง "ขุนตาล"ในปี พ.ศ. 2512 ปัจจุบันยังมีผลงานเด่น คุณภาพฟิล์มก๊อบปี้ที่เหลืออยู่ ในรูปแบบวีซีดีและวีดิทัศน์ เรื่องเพชรตัดเพชรจัดทำโดย ทีมพันธมิตร เมื่อ พ.ศ. 2546
ทายาทอยู่ในวงการชื่อ สิริยา นฤนาท อรุโณทัย นฤนาท สองอดีตนางเอกดัง และ จุลินทิพย์ จิตรีขันธ์ ดาราช่อง 7 ค่ายดาราวีดีโอลือชัย นฤนาท เสียชีวิตเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน พ.ศ. 2560 ด้วยโรคชราที่โรงพยาบาลภูมิพล อาคารคุ้มเกล้า สิริอายุได้ 85ปี