Seit September 2024 ist Matthias Lüttenberg gemeinsam mit seiner Ehepartnerin Tjorven Bellmann Botschafter der Bundesrepublik Deutschland in Kanada (Ottawa).

Nach dem Zivildienst und dem Studium der Rechtswissenschaften an den Universitäten Passau und Aberystwyth (Vereinigtes Königreich) erhielt er einen LL.M. eur. (Europäisches Wirtschaftsrecht) der Universität Passau und 2002 das Zweite Juristische Staatsexamen in München.
2003 trat er in den Auswärtigen Dienst ein. An erste Auslandseinsätze in Pristina (Kosovo) und London schlossen sich Verwendungen in der Politischen Abteilung des Auswärtigen Amts, der Politischen Abteilung der Deutschen Botschaft in Tel Aviv und anschließend wieder in der Politischen Abteilung des Auswärtigen Amts in Berlin an.

Im Juli 2014 wechselte er in das Bundeskanzleramt, wo er sieben Jahre lang, ab 2018 als Referatsleiter, für die bilateralen Beziehungen zu den Staaten Mittel-, Ost- und Südosteuropas sowie zu Zentralasien und zum Südkaukasus (mit den Schwerpunkten Ukraine und Westbalkan) zuständig war.

Im Juni 2021 wurde er stellvertretender Leiter der Politischen Abteilung des Auswärtigen Amts als Beauftragter für Osteuropa, Zentralasien und den Kaukasus.

Er ist Träger des Ordens III. Klasse der Ukraine, der Nazir-Torekulov-Medaille der Republik Kasachstan sowie der NATO Non Article 5 Medaille.

Mit seiner Ehefrau hat er drei Kinder.