Montréalaise, fille de médecin, Luce Guilbeault est initiée très tôt aux arts, notamment à la musique et au théâtre[1].
La carrière de Luce Guilbeault commence au théâtre où elle excelle notamment dans le répertoire québécois (Réjean Ducharme et Michel Tremblay, etc.)[2]. Elle est de la distribution de la comédie musicale parodique Ixe-13 (où elle interprète la lutteuse Palma).
On se souvient surtout d'elle pour sa fructueuse carrière au cinéma où elle tournera dans une vingtaine de films. Son premier rôle important au cinéma, celui d'une épouse désabusée dans La Maudite Galette (1972), est sous la direction de Denys Arcand. Elle campe ensuite la femme d'un chef de mafia dans Réjeanne Padovani (1973), film de fiction qui évoque les problèmes de corruption de l'époque[3]. Elle joue dans O.K. ... Laliberté de Marcel Carrière en 1973, Tendresse ordinaire de Jacques Leduc en 1973 et dans les films d'Anne Claire Poirier[4].
En 2000, Marcel Jean lui consacre une biographie filmée, Luce Guilbeault, explorActrice. Un livre de photos est publié par son fils Ariel Borresman en 2016 et retrace en images le parcours artistique de l'actrice qui aura laissé sa marque indélébile dans l'histoire du cinéma québécois[7].
Luce Guilbault a vécu avec le photographe et directeur-photo Guy Borremans avec qui elle a eu un fils, Ariel Borremans.