Graduado em Medicina pela UNIFESP (1982), Luiz Eugênio Araújo de Moraes Mello obteve mestrado (1985) e doutorado em Biologia Molecular (1988) pela mesma instituição. Realizou pós-doutorado em Neurofisiologia na University of California Los Angeles (UCLA, 1988-1991). É livre-docente (1994) e professor titular de Fisiologia da EPM/UNIFESP desde 1998.

Foi Pró-Reitor de Graduação da UNIFESP (2005-2008), período em que a universidade expandiu de um para cinco campi, criou 18 novos cursos e triplicou o número de vagas — de 1.200 para 3.800. Chefiou a Agência de Inovação Tecnológica e Social (AGITS) da UNIFESP (2019-2020) e foi Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento do Instituto D'Or de Pesquisa e Ensino (IDOR, 2018-2020).

Entre 2009 e 2018, atuou como Diretor de Tecnologia e Inovação da Vale S.A., onde criou e implantou o Instituto Tecnológico Vale (ITV), composto por unidades de pesquisa em Minas Gerais e no Pará — uma das mais relevantes iniciativas brasileiras de ciência aplicada ao setor mineral.

Em 2020, assumiu a Diretoria Científica da FAPESP, tornando-se o primeiro representante de uma universidade federal a ocupar o cargo. Pesquisador 1A do CNPq, é membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC) e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo (ACIESP). Condecorado com a Grã-Cruz da Ordem Nacional do Mérito Científico (2010). Sua área de pesquisa é a neurociência, com foco em epilepsia, plasticidade neuronal e neurodegeneração — e detém duas patentes de drogas antiepilépticas concedidas no Brasil e no exterior.