E’ conosciuto per le sue tecniche all´avanguardia e il suo stile caratteristico. Nato a Città del Messico, Lubezki ha incominciato la sua carriera nelle produzioni cinematografiche e televisive locali alla fine degli anni ottanta. La sua prima collaborazione americana è stata il film indipendente del 1993 Un pezzo da 20 (Twenty Bucks). Nei successivi 25 anni ha lavorato con tanti registi importanti, tra cui Terrence Malick, Alfonso Cuaron, Mike Nichols, Tim Burton, Michael Mann e i fratelli Coen. Ha ricevuto quattro candidature agli Academy Award® grazie a Il mistero di Sleepy Hollow (Sleepy Hollow), La piccola principessa (A Little Princess), I figli degli uomini (Children of Men) e The new world - Il nuovo mondo (The New World)
Di recente, ha lavorato a un nuovo film - ancora senza titolo - assieme all´acclamato regista Terrence Malick, girato in Oklahoma nell´autunno del 2010. Ha iniziato a lavorare nel marzo del 2011 a Gravity, diretto da Alfonso Cuaron.