Luteru Tolai est né en Nouvelle-Zélande, d'un père d'origine samoane et d'une mère d'origine cookienne[3]. Il grandit dans la région d'Auckland, et commence à jouer au rugby à XV à l'âge de quatre ans avec le Ponsonby RFC[3]. Il se forme dans un premier temps au poste de centre[3].
À l'adolescence, il rejoint l'établissement scolaire du St Peter's College d'Auckland[3]. Il est alors replacé au poste de troisième ligne centre, et joue à ce poste au sein du championnat scolaire local[3],[4]. Néanmoins, à cause de sa taille, il est incité à changer de poste une nouvelle fois pour celui de talonneur[3]. D'abord réticent, il y est finalement contraint lorsqu'il est sélectionné pour jouer à cette position avec l'équipe des moins de 18 ans des Blues[3].
Après le lycée, Tolai rejoint l'Academy (centre de formation) de la province de North Harbour, tout en travaillant à côté comme maçon[3]. Avec North Harbour, il dispute le tournoi national des moins de 19 ans en 2017[5]. Il joue également au sein du championnat amateur provincial de North Harbour avec le Northcote Rugby Club, et remporte la compétition en 2017[6].
En 2018, il est retenu dans l'effectif senior de North Harbour pour disputer le National Provincial Championship (NPC)[7]. Il joue son premier match au niveau professionnel le contre Waikato[8]. Lors de sa première saison, il joue six matchs comme remplaçant, restant derrière le All Black et capitaine James Parsons dans la hiérarchie du poste de talonneur[1].
Au début de l'année 2019, il joue avec l'équipe A (réserve) de la franchise des Blues[9]. Plus tard la même année, il profite de la blessure de Parsons pour considérablement augmenter son temps de jeu avec North Harbour, disputant dix rencontres, dont sept titularisations[1],[3].
Après cette deuxième saison réussie au niveau provincial, il fait partie du groupe élargi de la franchise des Blues pour la saison 2020 de Super Rugby[3]. Profitant toujours de l'absence de Parsons, il dispute son premier match de Super Rugby le contre les Stormers[10]. Il joue un total de cinq matchs lors de la saison, tous comme remplaçant[1].
Lors de la saison 2020 de NPC, il se distingue en inscrivant sept essais en dix matchs, et termine la compétition comme l'un des avants ayant marqué le plus d'essais[1],[3].
En 2021, il fait à nouveau partie du groupe élargi des Blues, et obtient cette fois davantage de temps de jeu[1],[11]. Il est titularisé pour la première fois en Super Rugby le contre les Highlanders[12]. Il joue finalement six matchs lors du Super Rugby Aotearoa, dont cinq titularisations[1].
Plus tard la même année, il obtient son premier contrat à temps plein avec la nouvelle franchise des Moana Pasifika, pour la saison 2022 de Super Rugby[13]. Il se partage alors le poste de talonneur avec Ray Niuia et Sam Moli, il joue neuf matchs lors de la saison, et en débute cinq[1]. Il est conservé dans l'effectif pour une deuxième saison en 2023[14]. Lors de sa deuxième saison, il n'est titularisé que trois fois en dix matchs joués[1].
En , le club français du Biarritz olympique, jouant en Pro D2, annonce sa signature pour un contrat de deux saisons[15]. Il y retrouve Jean-Baptiste Aldigé qui l'avait sélectionné dans l'équipe Biarritz Gavekal lors du tournoi de rugby à 10 de Hong Kong en 2019[16].
En équipe nationale
Luteru Tolai est sélectionné pour la première fois avec l'équipe des Samoa en , pour participer à la tournée de novembre en Europe[17]. Il connaît sa première sélection le contre l'équipe de Roumanie[2],[18].
En , il est retenu dans le groupe samoan de 40 joueurs sélectionné pour préparer la Coupe du monde 2023[19]. Le , il est annoncé au sein du groupe définitif pour participer au Mondial en France[20]. Le , il doit déclarer forfait avant même d'avoir disputer la moindre minute lors de la compétition, et il est remplacé dans le groupe samoan par Ray Niuia[21].
