Воевать Сергей Луганский начал в возрасте 21-го года на Советско-Финской войне, совершив 59 боевых вылетов на истребителе И-16.

Истребитель И-16 конструкции Николая Николаевича Поликарпова. Моноплан с открытой кабиной и двигателем воздушного охлаждения.   . Сбил вражеский истребитель "Глостер-Гладиатор". В одном из боевых вылетов был сбит, во время прыжка с парашютом потерял унты, но через день сумел выйти целым и невредимым в расположение наших войск. За это получил орден Красной Звезды.   С первых дней войны Сергей Луганский на фронте. В своем первом бою Великой Отечественной Войны на истребителе ЛаГГ-3 в небе Ростова Сергей Луганский сбивает сразу два истребителя Ме-109.

Истребитель ЛаГГ-3 конструкции Семена Алексеевича Лавочкина, Владимира Петровича Горбунова и Михаила Ивановича Гудкова. Самолет имел деревянную конструкцию с использованием прессованной дельта-древесины.  .

Истребитель Мессершмитт Ме-109 конструкции Вилли Мессершмитта. Основной истребитель Люфтваффе. Скоростной, маневренный, хорошо вооруженный истребитель цельнометаллической конструкции был очень нелегким противником. Были и другие победы. 14 сентября 1942 года, прикрывая переправу через Волгу у Сталинграда, Луганский таранным ударом своего ЛаГГ-3 сбивает Ме-109 и продолжает вести бой. Следует отметить, что истребитель Лагг-3 деревянной конструкции, имея приличное вооружение, обладал плохой маневренностью, был тяжел в управлении из-за низкой энерговооруженности и имел недостаточную скорость. Воевать успешно на таком самолете было нелегко, а сбивать более скоростные и маневренные немецкие истребители еще труднее. Но он был очень прочным и почти не горел. В начале 1943 года Сергей Данилович пересел на истребитель Як-1. В боях на Курской дуге в июле 1943 года он первый раз встретил новые немецкие истребители ФВ-190 и в первом бою сбил два истребителя.

Истребитель Як-1 конструкции Александра Сергеевича Яковлева.

Немецкий истребитель Фокке-Вульф ФВ-190. Имел мощный двигатель воздушного охлаждения, бронирование кабины и мощное вооружение до шести огневых точек - две авиационные пушки и до четырех пулеметов. Знаменитый эпизод из фильма "В бой идут одни "старики", когда командир полка взлетает в бой над аэродромом без гимнастерки с намыленным пеной для бритья лицом, списан с Сергея Луганского. Это он, получив по телефону приказ командира дивизии, взлетел на перехват бомбардировщика Хе-111, не успев смыть пену с лица и без гимнастерки. Бомбардировщик сбил, экипаж взяли в плен. Осенью, прикрывая днепровскую переправу, Луганский, истратив боезапас, таранным ударом сумел отрубить хвост вышедшему на боевой курс бомбардировщику Хе-111, а свою машину сумел посадить на аэродром.

Немецкий бомбардировщик Хейнкель Хе-111 средней дальности. Основной бомбардировщик Люфтваффе. Мог нести бомбовую нагрузку до 3000 кг. Имел оборонительное вооружение.   Видевший это своими глазами с наблюдательного пункта Главком ВВС Маршал Авиации Александр Александрович Новиков лично приехал на аэродром, поблагодарил Луганского и представил его к ордену Александра Невского.

Орден Александра Невского. Очень редкая боевая награда у летчиков.   В начале 1944 года после гибели в бою командира полка Сергей Данилович Луганский был назначен командиром 152-го Гвардейского истребительного авиационного полка. Весной в полк при ехала делегация американских пилотов, в составе которой был полковник Джон Бонт, прилетевший на новенькой "Кингкобре" П-63. Пощелкав пальцем по фанерному крылу Як-1, американец с улыбкой предложил сразится в учебной бою. Взлетев, Луганский сразу сумел зайти американцу в хвост и так и ходил за ним, несмотря на его энергичные маневры, пока американец не пошел на посадку. Сергею Луганскому вообще везло на яркие эффектные бои. Однажды при возвращении с боевого задания пара Луганского подверглась атаке пары немецких истребителей - "охотников" над своим аэродромом. Ведомый Сергея сумел сбить одного немца, но тоже был сбит. Сам Сергей увернулся от вражеской очереди, выпустив шасси, из-за чего самолет просел и очередь прошла выше. Следующая вражеская очередь разбила фонарь, приборный щиток и зацепила пистолет на боку. Однако Луганский сумел зайти немцу в хвост и сбил его над своим аэродромом.

Всего за войну Дважды Герой Советского Союза Сергей Данилович Луганский совершил 390 боевых вылетов и сбил лично 37 вражеских самолетов и 6 в группе. В марте 1945 года командующий Первым Украинским Фронтом Маршал Советского Союза Иван Степанович Конев приказал направить майора Луганского на учебу в Военно-Воздушную Академию. Узнав, что все имущество Дважды Героя Советского Союза состоит из пары белья, запасной гимнастерки и бритвенного набора и легко помещается в маленький чемоданчик, он лично подарил Луганскому трофейный "Мерседес", на котором тот и поехал в академию в Москву. После окончания академии Сергей Данилович Луганский командовал различными авиационными соединениями. Сам летал на реактивных самолетах до 1963 года. С 1964 года в запасе. Умер в 1977 году в Алма-Ате.