Luiz Gonzaga do Nascimento era filho de Januário José Santos, lavrador e sanfoneiro, e de Ana Batista de Jesus, agricultora e dona de casa. Desde criança se interessou pela sanfona de oito baixos do pai, a quem ajudava tocando zabumba e cantando em festas religiosas, feiras e forrós.
Saiu de casa em 1930 para servir o exército como voluntário, mas já era conhecido como sanfoneiro. Viajou pelo Brasil como corneteiro e, de vez em quando se apresentava em festas, tocando sanfona. Deu baixa em 1939 e foi morar no Rio de Janeiro, levando sua primeira sanfona nova.
Passou a tocar nos mangues, no cais, em bares, nos cabarés da Lapa, além de se apresentar nas ruas, passando o chapéu para recolher dinheiro. Começou a participar de programas de calouros, inicialmente sem êxitos, até que, no programa de Ary Barroso, na Rádio Nacional, solou uma música sua, "Vira e mexe", e ficou em primeiro lugar. A partir de então, começou a participar de vários programas radiofônicos, inclusive gravando discos, como sanfoneiro, para outros artistas, até ser convidado para gravar como solista, em 1941.
Prosseguiu fazendo programas de rádios, que estavam no auge e tinham artistas contratados. Trabalhou na Rádio Clube do Brasil e na Rádio Tamoio, e prosseguia gravando seus mais de 50 solos de sanfona. Em 1943, já na Rádio Nacional, passou a se vestir como vaqueiro nordestino e começou a parceria com Miguel Lima, que colocou letra em "Vira e mexe", transformando-a em "Chamego", com bastante sucesso. Nessa época, recebeu de Paulo Gracindo o apelido de Lua.
Sua parceria com Miguel Lima decolou e várias músicas fizeram sucesso: "Dança, Mariquinha" e "Cortando Pano", "Penerô Xerém" e "Dezessete e Setecentos", agora gravadas pelo sanfoneiro e, também cantor, Luiz Lua Gonzaga. No mesmo ano, tornou-se parceiro do cearense Humberto Teixeira, com quem sedimentou o ritmo do baião, com músicas que tematizavam a cultura e os costumes nordestinos. Seus sucessos eram quase anuais: "Baião" e "Meu Pé de Serra" (1946), "Asa Branca" (1947), "Juazeiro" e "Mangaratiba" (1948) e "Paraíba" e "Baião de Dois" (1950).
Em 1945, assumiu a paternidade de Gonzaguinha, seu filho com a cantora e dançarina Odaléia. E, em 1948, casou-se com Helena das Neves. Dois anos depois, conheceu Zé Dantas, seu novo parceiro, pois Teixeira cumpria mandato de deputado estadual, afastando-se da música. Já em 1950, fizeram sucesso com "Cintura Fina" e "A Volta da Asa Branca". Nessa década, a música nordestina viveu sua fase áurea e Luiz Gonzaga virou o Rei do Baião.
Outros ritmos, como a bossa-nova, subiram ao palco, e o Rei do Baião voltou a fazer shows pelo interior, sem perder a popularidade. Zé Dantas faleceu em 1962 e o rei fez parcerias com Hervê Cordovil, João Silva e outros. "Triste Partida" (1964), de Patativa do Assaré, foi também um grande sucesso. Suas músicas começaram a ser regravadas pelos jovens cantores: Geraldo Vandré, Gilberto Gil, Caetano Veloso, que o citavam como uma das influências. Durante os anos 70, fez shows no Teatro Municipal, de São Paulo e no Tereza Raquel, do Rio de Janeiro.
Nos anos 80, sua carreira tomou novo impulso. Gravou com Raimundo Fagner, Dominguinhos, Elba Ramalho, Milton Nascimento etc. Sua dupla com Gonzaguinha deu certo. Fizeram shows por todo o país com "A Vida de Viajante", passando a ser chamado de Gonzagão. Em 84, recebeu o primeiro disco de ouro com "Danado de Bom". Por esta época apresentou-se duas vezes na Europa; e começaram a surgir os livros sobre o homem simples e, por vezes, até ingênuo, que gravou 56 discos e compôs mais de 500 canções.
Billy Corgan, líder do Smashing Pumpkins, admitiu lamentar o fim da banda em 2000.
