Клара Лучко родилась 1 июля 1925 года в украинском посёлке Чутово (ныне — Полтавская область Украины) в крестьянской семье.
Окончила ВГИК (1948), мастерскую С.А. Герасимова и Т.Ф. Макаровой. Дебютировала в фильме «Молодая гвардия». Популярность к К. Лучко пришла после фильма «Кубанские казаки», вышедшего на экраны в 1950 году. Через год ей присудили Сталинскую премию второй степени. За годы творческой жизни Клара Степановна снялась во многих фильмах, ставших классикой советского кино. Среди наиболее известных работ артистки — роли в фильмах «Донецкие шахтёры» (1950), «Возвращение Василия Бортникова» (1952), «Большая семья» (1954), «Двенадцатая ночь» (1955), «Рядом с нами» (1957), «Красные листья» (1958), «Снежная сказка» (1959), «В твоих руках жизнь» (1959), «На семи ветрах» (1962), «Государственный преступник» (1964).
В активе актрисы роли в фильмах «Опекун» (1970), «Мы, нижеподписавшиеся» (1980), «Бедная Маша» (1981), «Карнавал» (1981), «Ларец Марии Медичи» (1981), «Тревожное воскресенье» (1983) и других. Оглушительный успех сопутствовал фильму «Цыган» (1979 г.). Исполнителям главных ролей Кларе Лучко и М. Е. Волонтиру было присвоено звание Народный артист СССР.
Скончалась Клара Лучко в 2005 году.