Димитър Луджев завършва Висшия икономически институт "Карл Маркс" през 1979 г., специалност "Политикономия". Работи като научен сътрудник в Института по история на Българската академия на науките.

От 1990 г. е член на Съюза на демократичните сили (СДС) и участва в Кръглата маса. Избран е за народен представител в 7-о велико народно събрание и заместник министър-председател в коалиционния правителството на Димитър Попов. През 1991 г. е избран за народен представител в 36-ото Народно събрание и за министър на отбраната в правителството на Филип Димитров.

През май 1992 г. е принуден да подаде оставка след дълги препирни с министър-председателя. Напуска също СДС и парламентарната му група и основава партията Център Нова политика, която по-късно прераства в Либерален съюз "Нов избор". След оставката на правителството на Любен Беров през 1994 г. е предложен за министър-председател, но не получава нужната подкрепа при гласуването в парламента. На последвалите избори "Нов избор" не успява да получи над 4% от гласовете и остава извън 37-о народно събрание, въпреки че е подкрепен от носителя на Златната топка Христо Стоичков и екипа на популярното предаване "Ку-ку".

През 1997 г. "Нов избор" е сред учредителите на коалицията Обединение за национално спасение (ОНС). Луджев е избран за народен представител в 38-о народно събрание от листата на ОНС.

Работи в Института по история на БАН. Професор, доктор. Има множество научни публикации, сред които "Град на две епохи. История на обществените групи в българските градове в средата на ХХ век".